WO2014027374A1 - 体内水分計、体内水分計の制御方法、および記憶媒体 - Google Patents

体内水分計、体内水分計の制御方法、および記憶媒体 Download PDF

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美雪 小山
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テルモ株式会社
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/05—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves 
    • A61B5/053—Measuring electrical impedance or conductance of a portion of the body
    • A61B5/0537—Measuring body composition by impedance, e.g. tissue hydration or fat content
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/40—Detecting, measuring or recording for evaluating the nervous system
    • A61B5/4076—Diagnosing or monitoring particular conditions of the nervous system

Definitions

  • the present invention relates to an in-vivo moisture meter that measures the amount of moisture in a living body of a subject, a control method for the in-vivo moisture meter, and a storage medium, and in particular, a neurological disorder caused by diabetes of a subject using the in-vivo moisture meter.
  • the present invention relates to a technique for detecting the above.
  • Dehydration in the living body is a pathological condition in which water in the living body decreases, and it is often expressed during exercise when high water is discharged from the body due to sweating or body temperature rise or when the temperature is high.
  • the water retention ability of the living body itself is reduced, and thus dehydration is more likely to occur than in a normal healthy person.
  • body temperature regulation is impaired when water in the body loses 3% or more of body weight.
  • body temperature regulation disorder occurs and the body temperature rises, it causes a further decrease in water in the living body and falls into a vicious circle, eventually leading to a disease state called heat stroke.
  • Heat stroke has pathological conditions such as heat convulsions, heat fatigue, and heat stroke, and sometimes systemic organ damage may occur. For this reason, it is important to accurately grasp the amount of water in the living body in order to avoid the risk of causing heat stroke.
  • a moisture meter that measures the amount of moisture in a living body sandwiched underneath is disclosed.
  • the number of diabetic patients is increasing in recent years. It is said that the number of patients in Japan is about 7 million, and the number of patients with borderline diabetes, a diabetic reserve army, is 20 million. Diabetes is a disease state in which blood glucose is not metabolized due to poor secretion of insulin, and blood with a high glucose concentration circulates in the body. As the medical condition of diabetes progresses, peripheral blood vessels and peripheral nerves are adversely affected, and blood vessels disappear and peripheral neuropathy occurs. Further progression may lead to tissue necrosis.
  • peripheral nerve disorders can only be confirmed by a complaint of the patient's cold feet or loss of sensation, and is largely dependent on the subjective sense of the person. Further, even if the moisture meter described in Patent Document 1 is used, the presence or absence of a peripheral nerve disorder cannot be confirmed. That is, the conventional technique has a problem in that it cannot objectively evaluate the presence or absence of a peripheral nerve disorder.
  • an object of the present invention is to provide a technique for objectively evaluating the presence or absence of a peripheral nerve disorder.
  • the in-vivo moisture meter that achieves the above-described object, A body moisture meter that measures the amount of moisture in the body of the subject by contacting a sensor unit to the body surface of the subject, Moisture content detection means that is disposed on the contact surface of the sensor unit and detects the moisture content by measuring the capacitance of the body surface of the subject; A stimulus applying means for applying a stimulus to the body surface of the subject; The first moisture amount detected by the moisture amount detecting means before the stimulus is applied to the body surface by the stimulus applying means, and the moisture amount after the stimulus is added to the body surface by the stimulus adding means. Informing means for informing the presence or absence of peripheral neuropathy on the surface of the body based on the difference from the second water content detected by the detecting means; It is characterized by providing.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of an external configuration of a moisture meter 100 in the body according to the present embodiment.
  • the moisture meter 100 in the body detects the physical quantity corresponding to the electric signal supplied from the sensor unit 121 by bringing the sensor unit 121 into contact with the skin of the foot of the subject 10 (for example, the surface of the toe). By doing so, the amount of water in the body of the subject 10 is detected.
  • the wetness of the skin of the foot tip is detected by measuring the capacitance of the subject 10 as the physical quantity (data on the moisture in the living body), and the moisture in the body Calculate the amount.
  • the amount of water for example, when the capacitance value detected in a state where the moisture meter in the body is immersed in water is 100% and the capacitance value detected in the air is 0%, the subject 10 Is the detected capacitance value. Generally, when the amount of water in the axilla becomes less than 35%, it can be determined that the subject 10 is dehydrated.
  • the in-vivo moisture meter 100 includes a main body portion 110 and a placement portion 120.
  • the side surface 114, the side surface 115, the side surface 116, and the side surface 117 are formed substantially parallel to the major axis direction (not shown), respectively, and are formed linearly as a whole.
  • Various user interfaces are arranged on the surface of the casing of the main body 110, and an electronic circuit for calculating the amount of moisture in the body is housed inside the casing.
  • a power switch 111 and a display unit 112 are shown as user interfaces.
  • the power switch 111 is disposed in a recess in the upper end surface 113 of the main body 110.
  • the power switch 111 is arranged in the recess in this way, an erroneous operation of the power switch 111 can be prevented.
  • the power switch 111 is turned on, power supply from the power supply unit 311 (FIG. 4), which will be described later, to each part of the moisture meter 100 in the body is started, and the moisture meter 100 in the body enters an operating state.
  • the display unit 112 is arranged on the side surface 117 of the main body unit 110 slightly on the upper end side in the long axis direction.
  • the arrangement location of the display unit 112 is not limited to the case shown in FIG. 1 and may be arranged at any position as long as it is a visually recognizable position.
  • characters and numbers are displayed on the display unit 112 with the side surface 115 on the lower side and the side surface 114 on the upper side, but the upper end surface 113 in the major axis direction may be displayed on the upper side. .
  • the display unit 112 displays the current moisture content measurement result 131. For reference, the previous measurement result 132 is also displayed.
  • the display unit 112 displays a display form 134 corresponding to the presence or absence of peripheral neuropathy as information indicating the presence or absence of peripheral neuropathy in the subject 10. For example, either one of the characters with or without may be highlighted and the other may be displayed lightly. Processing for determining the presence or absence of peripheral neuropathy will be described later.
  • the measured water content and the information indicating the presence or absence of peripheral neuropathy in the subject 10 may be displayed simultaneously or sequentially.
  • information regarding the subject 10 may be displayed.
  • the display unit 112 may display a display form corresponding to the presence or absence of blood vessels or a display form corresponding to the absence of blood vessels as information indicating whether or not the subject 10 has lost blood vessels (not shown). . Processing for determining the presence or absence of blood vessel loss will be described later.
  • the battery display unit 133 displays the remaining amount of the battery (power supply unit 311 in FIG. 4). Further, when an invalid measurement result is obtained or a measurement error is detected, “E” is displayed on the display unit 112, and the user is notified of this.
  • the placement unit 120 of the in-vivo moisture meter 100 is used to place the feet of the subject 10 and measure the amount of moisture in the feet.
  • a sensor unit 121 is provided on the mounting unit 120, and the sensor unit 121 is slidably held in a direction substantially parallel to the major axis direction of the main body unit 110.
  • the sensor unit 121 has a contact surface 122 that is substantially parallel to the mounting surface, and in order to ensure the pressure for ensuring the close contact of the sensor unit 121 with the skin, the elastic member is used in the direction of the arrow 141b. It is biased (for example, a biasing force of about 150 gf). Then, the entire contact surface 122 of the sensor unit 121 is evenly pressed against the skin of the foot of the subject 10, and the sensor unit 121 is in the direction of the arrow 141a (the direction substantially orthogonal to the contact surface 122, that is, the contact surface).
  • It is configured to start measurement when it slides a predetermined amount (for example, 1 mm to 10 mm, 3 mm in this embodiment) in the substantially normal direction of 122 and in a direction substantially parallel to the major axis direction of the main body 110. (Hereinafter, the direction of the arrow 141a is referred to as a slide direction).
  • a predetermined amount for example, 1 mm to 10 mm, 3 mm in this embodiment
  • the entire contact surface 122 of the sensor unit 121 is evenly applied to the toe of the subject 10 with a predetermined load (for example, 20 gf to When it is detected that the pressure is 200 gf, more preferably 100 gf to 190 gf (150 gf in this embodiment), the measurement of the moisture content is started.
  • the entire contact surface 122 of the sensor unit 121 is evenly on the foot of the subject 10 for a predetermined time or longer (for example, 2 seconds or longer). When the pressing is detected, the measurement of the amount of water is started.
  • Such a mechanism makes it possible to make the degree of close contact of the contact surface 122 of the sensor unit 121 with the foot tip during measurement constant.
  • the detailed configuration of the contact surface 122 of the sensor unit 121 will be described later.
  • the sensor unit 121 includes stimulus adding units 123 and 124 at arbitrary positions on the contact surface 122.
  • the stimulus adding units 123 and 124 have a function of giving a stimulus to the toe of the subject 10 placed on the contact surface 122.
  • the stimulus applying units 123 and 124 are electrodes that allow current to flow.
  • the stimulus applying portions 123 and 124 may be fine needle-like members. In the case of a fine needle-like member, it is configured to be extendable and contractible from the inside of the sensor unit 121, and is extended from the inside to give a stimulus to the toe of the subject 10 placed on the contact surface 122.
  • the stimulus applying units 123 and 124 are not limited to electrodes and needle-like members, and may have other configurations as long as the stimulus can be given to the toes of the subject 10.
  • FIG. 2 is a diagram showing an external configuration of the mounting unit 120 included in the moisture meter in the body according to the embodiment of the present invention.
  • the sensor unit 121 is urged by the elastic member in the direction of the arrow 141b in order to ensure the pressing for ensuring the close contact of the sensor unit 121 with the skin.
  • a spring 125 as shown in FIG. 2 may be used.
  • a substantially rectangular moisture amount detection unit 200 is disposed on the contact surface 122 of the sensor unit 121 of the moisture meter 100 in the body according to the present embodiment.
  • the moisture amount detection unit 200 is formed by arranging comb-shaped electrodes 220 and comb-shaped electrodes 221 on the printed circuit board 210 so that the respective comb teeth are arranged alternately.
  • each of the comb-shaped electrodes 220 and 221 has a configuration in which nine comb teeth are arranged.
  • the present invention is not limited to this, and the number of the comb-shaped electrodes 220 and 221 is between four and sixteen. Well, preferably 10 is desirable.
  • FIG. 4 is a block diagram illustrating a functional configuration example of the moisture meter 100 in the body according to the present embodiment.
  • the control unit 301 includes a CPU 302 and a memory 303, and the CPU 302 reads out a program stored in the memory 303 (storage medium) and executes various controls in the moisture meter 100 in the body.
  • the CPU 302 executes display control of the display unit 112, drive control of the buzzer 322 and the LED lamp 323, measurement of the moisture content in the body (capacitance measurement in the present embodiment), and the like.
  • the memory 303 includes a nonvolatile memory and a volatile memory.
  • the nonvolatile memory is used as a program memory, and the volatile memory is used as a working memory for the CPU 302.
  • the power supply unit 311 has a replaceable battery or a rechargeable battery, and supplies power to each part of the moisture meter 100 in the body.
  • the voltage regulator 312 supplies a constant voltage (for example, 2.3 V) to the control unit 301 and the like.
  • the battery remaining amount detection unit 313 detects the remaining amount of the battery based on the voltage value supplied from the power supply unit 311 and notifies the control unit 301 of the detection result.
  • the control unit 301 controls display on the battery display unit 133 based on the remaining battery level detection signal from the remaining battery level detection unit 313.
  • the control unit 301 When the power switch 111 is pressed, power supply from the power supply unit 311 to each unit is started.
  • the control unit 301 detects that the user presses the power switch 111 for a predetermined time (for example, 1 second) or longer, the control unit 301 maintains the power supply from the power supply unit 311 to each unit, and operates the moisture meter 100 in the body. State.
  • the measurement switch 314 is turned on when the sensor unit 121 is pressed by a predetermined amount or more in the direction of the arrow 141a (that is, functions as a press detection unit that detects the pressed state).
  • the control unit 301 In order to prevent exhaustion of the power supply unit 311, if the moisture content measurement is not started even after a predetermined time (for example, 2 minutes) has passed since the moisture meter 100 in the body is in an operating state, the control unit 301 automatically Thus, the moisture meter 100 in the body is shifted to a power-off state.
  • a predetermined time for example, 2 minutes
  • the measurement circuit 321 is connected to the moisture amount detection unit 200 and measures the capacitance.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of the measurement circuit 321 and the moisture amount detection unit 200.
  • a CR oscillation circuit is formed by inverters 401 and 402, resistors 403 and 404, and a subject capacitance 410. Since the oscillation frequency of the output signal 405 varies depending on the subject volume 410, the control unit 301 calculates the subject volume 410 by measuring the frequency of the output signal 405.
  • the display unit 112 performs display as described with reference to FIG. 1 under the control of the control unit 301.
  • the buzzer 322 rings when the measurement of the moisture amount is started or when the measurement is completed, and notifies the user of the start or completion of the measurement.
  • the LED lamp 323 also performs the same notification as the buzzer 322. That is, the LED lamp 323 is lit when the measurement of the moisture content is started or when the measurement is completed, and notifies the user of the start or completion of the measurement.
  • the timer unit 324 operates by receiving power from the power source unit 311 even when the power is off, and notifies the control unit 301 of the time in the operating state.
  • step S601 the control unit 301 moves the sensor unit 121 in the direction of the arrow 141a in a state where the toe of the subject 10 is placed on the placement unit 200 (for example, 1 mm to 10 mm, in the present embodiment). 3 mm)
  • the water content of the toes (first water content) is measured.
  • the control unit 301 stores the moisture content measurement value 1001 and the measurement time 1003 in the memory 303 as the measurement information at this time.
  • the measurement time 1003 is information indicating the time notified from the time measuring unit 324 in the current measurement.
  • the measurement time 1003 can be, for example, the time notified from the time measuring unit 324 when the oscillation frequency is measured.
  • step S602 after measuring the water content in step S601, the control unit 301 controls the stimulation applying units 123 and 124 to give stimulation to the toes of the subject 10. More specifically, stimulation is given to the toes of the subject 10 by passing an electric current or by causing a fine needle-like member to protrude and contact the toes.
  • step S603 the control unit 301 again determines the water content of the foot (second water content) after a predetermined time (for example, 2 seconds) has elapsed since the stimulus was applied to the foot of the subject 10 in step S602. taking measurement. Further, as shown in FIG. 10, the control unit 301 stores the moisture content measurement value 1001 and the measurement time 1003 in the memory 303 as the measurement information at this time.
  • a predetermined time for example, 2 seconds
  • the horizontal axis is time
  • the vertical axis is the water content.
  • the measurement result in step S601 corresponds to the moisture content measurement result Y1 at time T1.
  • the stimulus addition in step S602 is executed at time T2.
  • the measured amount of water becomes maximum.
  • the measurement result again in step S603 corresponds to the measurement result Y2 at time T3. Thereafter, the amount of water at the toes gradually decreases.
  • step S604 the control unit 301 determines whether or not the moisture amount has increased by a predetermined amount or more based on the moisture content measurement result Y1 in step S601 and the moisture content measurement result Y2 in step S603 again. . Specifically, it is determined whether or not Y2 ⁇ Y1 ⁇ predetermined value is satisfied. When it is determined that the amount of water has increased by a predetermined amount or more (S604; YES), the process proceeds to step S605. On the other hand, when it is determined that the amount of water has not increased by a predetermined amount or more (S604; NO), the process proceeds to step S606.
  • step S605 the control unit 301 determines that the peripheral nerve of the subject 10 is not damaged.
  • the control unit 301 stores, in the memory 303, a determination result 1002 that the peripheral nerve is not damaged as measurement information at this time.
  • step S606 the control unit 301 determines that the peripheral nerve of the subject 10 is defective. Further, as shown in FIG. 10, the control unit 301 stores a determination result 1002 that the peripheral nerve is defective in the memory 303 as measurement information at this time.
  • step S607 the control unit 301 notifies the user of the determination result of the presence or absence of a peripheral nerve failure, and ends the process.
  • the notification is performed by displaying on the display unit 112 a display form corresponding to “the peripheral nerve is defective” or a display form corresponding to “the peripheral nerve is not damaged”.
  • the display form may be any form such as characters, pictograms, emoticons or combinations thereof.
  • the notification may be performed by notifying the buzzer 322 and the LED lamp 323 of sound, light, and the like corresponding to “the peripheral nerve is faulty” or “the peripheral nerve is not faulty”.
  • step S801 the control unit 301 sets the sensor unit 121 in the direction of the arrow 141a in a state where the toe of the subject 10 is placed on the placement unit 200 (for example, 1 mm to 10 mm, in the present embodiment). 5 mm) Measure the amount of water in the toes according to the slide. Further, as shown in FIG. 10, the control unit 301 stores the moisture content measurement value 1001 and the measurement time 1003 in the memory 303 as the measurement information at this time.
  • step S802 the control unit 301 compares the measurement result of the moisture amount measured this time with the measurement result of the past moisture amount, and determines whether or not the moisture amount tends to decrease. If it is determined that the moisture content tends to decrease (S802; YES), the process proceeds to step S803. On the other hand, if it is determined that the moisture content does not tend to decrease (S802; NO), the process proceeds to step S804.
  • the time-series change of the moisture content value measured in the past will be described.
  • the horizontal axis is time
  • the vertical axis is the water content.
  • the moisture amount X3 measured at time t3 is the measurement result of the moisture amount in step 801. It is determined whether or not the moisture content tends to decrease based on each value of the moisture content X2 measured at time t2 before the time t3 and the moisture content X1 measured at time t1.
  • the difference between t3 and t2 and the difference between t2 and t1 are, for example, one month. That is, it is determined whether or not there is a decreasing tendency in the moisture content from the moisture content measurement results one month ago and two months ago and the current moisture content measurement result. Furthermore, it may be determined whether or not the moisture content measurement results three months ago or more are also decreasing.
  • the inclination is calculated based on the time tn and the time tn ⁇ 1 and the water amounts Xn and Xn ⁇ 1, and the positive / negative is recorded. And the positive / negative of inclination is recorded with respect to all n, and when the ratio with a negative inclination is more than a predetermined ratio, it can be determined that the amount of moisture tends to decrease.
  • the slope is negative continuously in the last few months, it may be determined that the moisture content is in a decreasing tendency.
  • other criteria may be used as long as it can be determined that the water content tends to decrease as a whole.
  • step S803 the control unit 301 determines that the blood vessel has disappeared. Further, as shown in FIG. 10, the control unit 301 stores a determination result 1002 that there is a blood vessel disappearance in the memory 303 as measurement information at this time.
  • step S804 the control unit 301 determines that there is no blood vessel disappearance. Further, as shown in FIG. 10, the control unit 301 stores a determination result 1002 that there is no blood vessel disappearance in the memory 303 as measurement information at this time.
  • step S805 the control unit 301 notifies the user of the determination result of the presence or absence of blood vessel loss, and ends the process.
  • the notification is performed by displaying on the display unit 112 a display form corresponding to “with blood vessel loss” or a display form corresponding to “without blood vessel loss”.
  • the display form may be any form such as characters, pictograms, emoticons or combinations thereof.
  • the notification may be performed by notifying the buzzer 322 and the LED lamp 323 of sound, light, etc. corresponding to “with blood vessel loss” or “without blood vessel loss”.
  • the subject's toes have been described as the measurement target, but the present invention is applied to other sites as long as the presence / absence of peripheral neuropathy and the disappearance of blood vessels in the subject can be detected. Also good.

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Abstract

　被検者の体表面にセンサ部を接触させることで、被検者の体内の水分量を測定する体内水分計であって、センサ部の接触面に配され、被検者の体表面の静電容量を測定することにより水分量を検出する水分量検出部と、被検者の体表面に刺激を付加する刺激付加部と、刺激付加部により体表面に刺激が付加される前に水分量検出部により検出された第１の水分量と、刺激付加部により体表面に刺激が付加された後に水分量検出部により検出された第２の水分量との差に基づいて、体表面における末梢神経障害の有無を報知する報知部とを備える。

Description

体内水分計、体内水分計の制御方法、および記憶媒体
　本発明は、被検者の生体内の水分量を測定する体内水分計、体内水分計の制御方法、および記憶媒体に関し、特に、体内水分計を用いて被検者の糖尿病に起因する神経障害を検出する技術に関するものである。
　被検者の生体内の水分量を測定することは重要である。生体における脱水症状は、生体内の水分が減少する病態であり、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。特に、高齢者の場合、生体の水分保持能力自体が低下しているため、一般健常者と比較して脱水症状を起こし易い。
　通常、生体内の水分が体重の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いる。体温調整の障害が起こり体温が上昇すると、生体内の更なる水分の減少を引き起こすため悪循環に陥り、遂には熱中症と称される病態に至ることとなる。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る。このようなことから、熱中症に至る危険を未然に回避するために生体内の水分量を的確に把握しておくことが重要となっており、例えば特許文献１には、被検者の腋下に挟んで生体内の水分量を測定する水分計が開示されている。
　一方で、近年、糖尿病患者の数が増加しつつある。日本国内の患者数は７００万人程度、糖尿病予備軍である境界型糖尿病の患者数まで含めると２０００万人に及ぶとも言われている。糖尿病とは、インスリンの分泌不良により、血中のグルコースが代謝されず、グルコース濃度の高い血液が体内を循環する病態である。糖尿病の病状が進むと、末梢血管や末梢神経に悪影響を及ぼし、血管の消失や末梢神経障害が発生し、さらに進行すると組織の壊死につながることもある。
　組織の壊死は足先で発生することが多い。この足先、特に足の指には汗腺が多く存在し発汗量が多いため、足の指は水分量を測定しやすい部位となっている。汗は、交感神経が活動することにより汗腺から放出されるが、糖尿病の病状が進み末梢神経に障害を受けている場合、発汗に障害が生じたり、痛みに対する発汗が少なくなったりする。
特開２０１２－７１０５５号公報
　しかしながら、末梢神経の障害の有無は、患者本人の足の冷えの訴えや感覚の消失などによって確認するしか方法がなく、本人の主観的な感覚によるところが大きい。また、特許文献１に記載の水分計を用いても、末梢神経の障害の有無を確認することはできない。すなわち、従来の技術では、末梢神経の障害の有無を客観的に評価することができないという課題がある。
　上記の課題に鑑み、本発明は、末梢神経の障害の有無を客観的に評価する技術を提供することを目的とする。
　上記の目的を達成する本発明に係る体内水分計は、
　被検者の体表面にセンサ部を接触させることで、前記被検者の体内の水分量を測定する体内水分計であって、
　前記センサ部の接触面に配され、前記被検者の体表面の静電容量を測定することにより前記水分量を検出する水分量検出手段と、
　前記被検者の体表面に刺激を付加する刺激付加手段と、
　前記刺激付加手段により前記体表面に刺激が付加される前に前記水分量検出手段により検出された第１の水分量と、前記刺激付加手段により前記体表面に刺激が付加された後に前記水分量検出手段により検出された第２の水分量との差に基づいて、前記体表面における末梢神経障害の有無を報知する報知手段と、
　を備えることを特徴とする。
　本発明によれば、末梢神経の障害の有無を客観的に評価することが可能となる。
　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、同じ参照番号を付している。
　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。
本発明の一実施形態にかかる体内水分計の外観構成を示す図である。 本発明の一実施形態にかかる体内水分計が有する載置部の外観構成を示す図である。 本発明の一実施形態にかかる体内水分計のセンサ部の接触面の構成を説明するための図である。 本発明の一実施形態にかかる体内水分計の機能構成を示す図である。 本発明の一実施形態にかかる体内水分計の測定回路を説明するための図である。 本発明の一実施形態にかかる体内水分計が実施する、抹消神経障害の有無を判定する処理の手順を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態にかかる、刺激を与える前後の足先の水分量と時間との関係を示す図である。 本発明の一実施形態にかかる体内水分計が実施する、血管消失の有無を判定する処理の手順を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態にかかる、過去に測定した水分量の値の時系列変化を示す図である。 本発明の一実施形態にかかる測定情報のデータ構成を示す図である。
　以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
　＜１．体内水分計の外観構成＞
　図１は、本実施形態に係る体内水分計１００の外観構成の一例を示す図である。体内水分計１００は、被検者１０の体表面である足先の皮膚（例えば、足の指の表面）にセンサ部１２１を接触させ、センサ部１２１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１０の体内の水分量を検出する。本実施形態に係る体内水分計１００では、当該物理量（生体内の水分に関するデータ）として被検者１０の静電容量を測定することにより、足先の皮膚の湿り具合を検出し、体内の水分量を算出する。水分量としては、例えば、体内水分計を水に浸した状態で検出された静電容量値を１００％、空気中で検出された静電容量値を０％とした場合に、被検者１０について検出された静電容量値である。一般に、腋窩の水分量が３５％未満になると被検者１０は脱水状態であると判定できる。
　図１に示すように、体内水分計１００は、本体部１１０と載置部１２０とを備える。本体部１１０は、側面１１４、側面１１５、側面１１６、側面１１７がそれぞれ長軸方向（不図示）に略平行に形成されており、全体として、直線状に形成されている。また、本体部１１０の筐体表面には、各種ユーザインターフェースが配置され、筐体内部には体内の水分量を算出するための電子回路が収納されている。
　図１の例では、ユーザインターフェースとして、電源スイッチ１１１及び表示部１１２が示されている。電源スイッチ１１１は、本体部１１０の上端面１１３の凹部に配されている。このように凹部に電源スイッチ１１１を配する構成とすることで、電源スイッチ１１１の誤操作を防ぐことができる。なお、電源スイッチ１１１がオンされると後述の電源部３１１（図４）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１１２は、本体部１１０の側面１１７上において、長軸方向のやや上端側に配されている。ただし、表示部１１２の配置箇所は図１に示される場合に限定されるものではなく、視認可能な位置であれば何れの位置に配されてもよい。また、図１の例では、側面１１５を下側、側面１１４を上側として、文字や数字等が表示部１１２に表示されているが、長軸方向の上端面１１３を上側として表示されてもよい。
　表示部１１２には、今回の水分量の測定結果１３１が表示される。また、参考として前回の測定結果１３２もあわせて表示される。また、表示部１１２には、被検者１０の末梢神経障害の有無を示す情報として、末梢神経障害ありあるいは末梢神経障害なしに対応する表示形態１３４が表示される。例えば、有または無の文字の何れか一方を強調表示して、他方を薄く表示してもよい。末梢神経障害の有無を判定する処理については後述する。
　測定された水分量と、被検者１０の末梢神経障害の有無を示す情報とは、同時に表示してもよいし、順次表示する構成としてもよい。その他、被検者１０に関する情報を表示してもよい。さらには、表示部１１２には、被検者１０の血管消失の有無を示す情報として、血管消失ありに対応する表示形態あるいは血管消失なしに対応する表示形態が表示されてもよい（不図示）。血管消失の有無を判定する処理については後述する。
　さらに、電池表示部１３３には、電池（図４の電源部３１１）の残量が表示される。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１１２に“Ｅ”が表示され、その旨がユーザに報知される。
　次に、体内水分計１００の載置部１２０は、被検者１０の足先を載置して、足先の水分量を測定するために使用される。載置部１２０上には、センサ部１２１が設けられており、当該センサ部１２１は、本体部１１０の長軸方向に略平行な方向にスライド可能に保持されている。
　センサ部１２１は、載置面と略平行な接触面１２２を有しており、センサ部１２１の皮膚への密着を保証する上での押圧を確保するため、弾性部材により、矢印１４１ｂの方向へ付勢されている（たとえば１５０ｇｆ程度の付勢力）。そして、センサ部１２１の接触面１２２全体が被検者１０の足先の皮膚に均等に押し当てられ、かつ、センサ部１２１が矢印１４１ａの方向（接触面１２２と略直交する方向、すなわち接触面１２２の略法線方向であって、本体部１１０の長軸方向と略平行な方向）に所定量（例えば１ｍｍ～１０ｍｍ、本実施形態では３ｍｍ）スライドすると、測定が開始されるよう構成されている（以下、矢印１４１ａの方向をスライド方向と称する）。
　具体的には、ユーザが電源スイッチ１１１をオンして体内水分計１００を動作状態とした後、センサ部１２１の接触面１２２全体が被検者１０の足先に均等に所定負荷（例えば２０ｇｆ～２００ｇｆ、さらに好ましくは１００ｇｆ～１９０ｇｆ、本実施形態では１５０ｇｆ）で押し当てられたことが検知されると、水分量の測定が開始される。あるいは、ユーザが電源スイッチ１１１をオンして体内水分計１００を動作状態とした後、センサ部１２１の接触面１２２全体が被検者１０の足先に均等に所定時間以上（例えば２秒以上）押し当てられたことが検知されると、水分量の測定が開始される。
　このような仕組みにより、測定時におけるセンサ部１２１の接触面１２２の足先への密着の程度を一定にすることができる。なお、センサ部１２１の接触面１２２の詳細構成は後述するものとする。
　またセンサ部１２１は、接触面１２２上の任意の位置に刺激付加部１２３、１２４を有している。刺激付加部１２３、１２４は、接触面１２２上に載置された被検者１０の足先へ刺激を与える機能を有する。具体的には、刺激付加部１２３、１２４は、電流を流す電極である。あるいは、刺激付加部１２３、１２４は、微細な針状部材であってもよい。微細な針状部材の場合、センサ部１２１内部から伸縮可能に構成されており、内部から伸長されて、接触面１２２上に載置された被検者１０の足先へ刺激を与える。なお、刺激付加部１２３、１２４は、電極や針状部材だけに限定されず、被検者１０の足先へ刺激を与えることができればその他の構成であってもよい。
　図２は、本発明の一実施形態にかかる体内水分計が有する載置部１２０の外観構成を示す図である。図１において、センサ部１２１は、当該センサ部１２１の皮膚への密着を保証する上での押圧を確保するため、弾性部材により、矢印１４１ｂの方向へ付勢されていることを説明した。当該弾性部材の一例として、図２に示されるような、ばね１２５を用いてもよい。
　＜２．体内水分計のセンサ部の接触面の詳細構成＞
　次に、センサ部１２１の接触面１２２の詳細構成について、図３を用いて説明する。図３に示されるように、本実施形態に係る体内水分計１００のセンサ部１２１の接触面１２２には、略矩形の水分量検出部２００が配されている。
　水分量検出部２００は、プリント基板２１０上に、櫛形電極２２０と櫛形電極２２１とが、それぞれの櫛歯が互い違いに並ぶように配置されることで形成されている。なお、図３の例では、櫛形電極２２０及び２２１はそれぞれ、櫛歯が９本配された構成となっているが、本発明はこれに限定されず、４本から１６本の間であればよく、好適には、１０本であることが望ましい。
　＜３．体内水分計の機能構成＞
　図４は、本実施形態に係る体内水分計１００の機能構成例を示すブロック図である。図４において、制御部３０１は、ＣＰＵ３０２、メモリ３０３を有し、ＣＰＵ３０２はメモリ３０３（記憶媒体）に格納されているプログラムを読み出して、体内水分計１００における種々の制御を実行する。
　例えば、ＣＰＵ３０２は、表示部１１２の表示制御、ブザー３２２およびＬＥＤランプ３２３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３０３は、不揮発性メモリと揮発性メモリとを含み、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ＣＰＵ３０２の作業メモリとして利用される。
　電源部３１１は、交換が可能なバッテリ、或いは充電が可能なバッテリを有しており、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３１２は、制御部３０１等へ一定電圧（例えば、２．３Ｖ）を供給する。電池残量検出部３１３は、電源部３１１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３０１に通知する。制御部３０１は、電池残量検出部３１３からの電池残量検出信号に基づいて、電池表示部１３３の表示を制御する。
　電源スイッチ１１１が押下されると、電源部３１１から各部への電力供給が開始される。そして、制御部３０１は、ユーザによる電源スイッチ１１１の押下が所定時間（例えば、１秒）以上継続したことを検出すると、電源部３１１から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３１４は、上述したようにセンサ部１２１が矢印１４１ａの方向へ所定量以上押されるとオン状態になる（つまり、押圧状態を検出する押圧検出部として機能する）。
　なお、電源部３１１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所定時間（例えば２分）経過しても水分量の測定が開始されない場合は、制御部３０１は自動的に体内水分計１００を電源オフの状態へと移行させる。
　測定回路３２１は、水分量検出部２００と接続され、静電容量を測定する。図５は、測定回路３２１および水分量検出部２００の構成例を示す図である。図５に示すように、インバータ４０１、４０２、抵抗４０３、４０４、被検者容量４１０によりＣＲ発振回路が形成される。被検者容量４１０によって出力信号４０５の発振周波数が変化するので、制御部３０１は、出力信号４０５の周波数を計測することにより、被検者容量４１０を算出する。
　図４において、表示部１１２は、図１を参照して説明したような表示を制御部３０１の制御下で行う。ブザー３２２は、水分量の測定を開始した際や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報知する。ＬＥＤランプ３２３もブザー３２２と同様の報知を行う。すなわち、ＬＥＤランプ３２３は、水分量の測定を開始した際や、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報知する。計時部３２４は、電源がオフの状態であっても電源部３１１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３０１に通知する。
　＜４．末梢神経障害の有無を判定する体内水分計の動作＞
　図６のフローチャートを参照して、本実施形態にかかる水分計が実施する、末梢神経障害の有無を判定する処理の手順を説明する。まず電源スイッチ１１１が押下され、各部への電源部３１１からの電源の供給が開始されたことに応じて、以下の処理が開始する。
　ステップＳ６０１において、制御部３０１は、被検者１０の足先が載置部２００に載置された状態で、センサ部１２１が矢印１４１ａの方向に所定量（例えば１ｍｍ～１０ｍｍ、本実施形態では３ｍｍ）スライドしたことに応じて、足先の水分量（第１の水分量）を測定する。また制御部３０１は、このときの測定情報として、図１０に示されるように、水分量の測定値１００１および測定時刻１００３をメモリ３０３に記憶する。測定時刻１００３は、今回の測定において計時部３２４から通知された時刻を示す情報である。測定時刻１００３としては、例えば、発振周波数の計測を実行した時点で計時部３２４から通知されている時刻とすることができる。
　ステップＳ６０２において、制御部３０１は、ステップＳ６０１で水分量を測定した後、刺激付加部１２３、１２４を制御して被検者１０の足先へ刺激を与える。より具体的には、電流を流すことにより、あるいは微細な針状部材を突出させて足先へ接触させることにより、被検者１０の足先に刺激を与える。
　ステップＳ６０３において、制御部３０１は、ステップＳ６０２で被検者１０の足先に刺激を与えてから所定時間（例えば、２秒）経過後、足先の水分量（第２の水分量）を再度測定する。また制御部３０１は、このときの測定情報として、図１０に示されるように、水分量の測定値１００１および測定時刻１００３をメモリ３０３に記憶する。
　ここで図７を参照して、刺激を与える前後の足先の水分量と時間との関係を説明する。横軸が時間であり、縦軸が水分量である。ステップＳ６０１での測定結果が、時刻Ｔ１での水分量の測定結果Ｙ１に該当する。そして、ステップＳ６０２での刺激付加が時刻Ｔ２において実行される。すると、刺激が与えられてから所定時間（例えば、２秒）経過した時刻Ｔ３において、測定される水分量は最大となる。ステップＳ６０３での再度の測定結果が時刻Ｔ３での測定結果Ｙ２に該当する。その後、足先の水分量は緩やかに減少していく。
　ステップＳ６０４において、制御部３０１は、ステップＳ６０１での水分量測定結果Ｙ１と、ステップＳ６０３での再度の水分量測定結果Ｙ２とに基づいて、所定量以上水分量が増加したか否かを判定する。具体的には、Ｙ２－Ｙ１≧所定値を満たすか否かを判定する。所定量以上水分量が増加したと判定された場合（Ｓ６０４；ＹＥＳ）、ステップＳ６０５へ進む。一方、所定量以上水分量が増加していないと判定された場合（Ｓ６０４；ＮＯ）、ステップＳ６０６へ進む。
　ステップＳ６０５において、制御部３０１は、被検者１０の末梢神経に障害はないと判定する。また制御部３０１は、このときの測定情報として、図１０に示されるように、末梢神経に障害なしという判定結果１００２をメモリ３０３に記憶する。
　ステップＳ６０６において、制御部３０１は、被検者１０の末梢神経に障害があると判定する。また制御部３０１は、このときの測定情報として、図１０に示されるように、末梢神経に障害ありという判定結果１００２をメモリ３０３に記憶する。
　ステップＳ６０７において、制御部３０１は、末梢神経の障害有無の判定結果をユーザへ報知して処理を終了する。なお報知は、「末梢神経に障害あり」に対応する表示形態、または、「末梢神経に障害なし」に対応する表示形態を表示部１１２に表示することにより行う。表示形態は、文字、絵文字、顔文字あるいはそれらの組み合わせ等、何れの形態であってもよい。また、報知は、「末梢神経に障害あり」または「末梢神経に障害なし」のそれぞれに対応する音声、光などをブザー３２２、ＬＥＤランプ３２３により報知することにより行ってもよい。
　以上説明した処理によれば、末梢神経の障害の有無を客観的に評価することが可能となる。
　＜５．血管消失の有無を判定する体内水分計の動作＞
　糖尿病の病状が進むと、末梢血管に悪影響を及ぼし、血管の消失が発生し、さらに進行すると組織の壊死につながることもある。そのため、末梢神経の障害の有無を判定するだけでなく、血管の消失の有無を判定することも重要である。
　本実施形態では、図８のフローチャートを参照して、本実施形態にかかる体内水分計が実施する、血管消失の有無を判定する処理の手順を説明する。なお、本処理は、図６の末梢神経障害の有無を判定する処理を実行する際に併せて実行してもよいし、別途独立して実行してもよい。
　まず電源スイッチ１１１が押下され、各部への電源部３１１からの電源の供給が開始されたことに応じて、以下の処理が開始する。
　ステップＳ８０１において、制御部３０１は、被検者１０の足先が載置部２００に載置された状態で、センサ部１２１が矢印１４１ａの方向に所定量（例えば１ｍｍ～１０ｍｍ、本実施形態では５ｍｍ）スライドしたことに応じて、足先の水分量を測定する。また制御部３０１は、このときの測定情報として、図１０に示されるように、水分量の測定値１００１および測定時刻１００３をメモリ３０３に記憶する。
　ステップＳ８０２において、制御部３０１は、今回測定された水分量の測定結果と、過去の水分量の測定結果とを比較して、水分量に減少傾向があるか否かを判定する。水分量に減少傾向があると判定された場合（Ｓ８０２；ＹＥＳ）、ステップＳ８０３へ進む。一方、水分量に減少傾向がないと判定された場合（Ｓ８０２；ＮＯ）、ステップＳ８０４へ進む。
　ここで図９を参照して、過去に測定した水分量の値の時系列変化を説明する。横軸が時間であり、縦軸が水分量である。例えば、時間ｔ３で測定された水分量Ｘ３が、ステップ８０１における水分量の測定結果であるとする。時間ｔ３よりも以前の時間ｔ２で測定された水分量Ｘ２、時間ｔ１で測定された水分量Ｘ１の各値に基づいて水分量に減少傾向があるか否かを判定する。ｔ３とｔ２との差、ｔ２とｔ１との差は、例えばそれぞれ１か月である。すなわち１か月前、２か月前のそれぞれ水分量測定結果と、今回の水分量測定結果とから、水分量に減少傾向があるか否かを判定する。さらには、３か月前、あるいはそれ以上前の水分量測定結果も併せて減少傾向があるか否かを判定してもよい。
　減少傾向の判定基準としては、例えば、時間ｔｎと時間ｔｎ－１と、各水分量ＸｎとＸｎ－１とに基づいて、傾きを算出しその正負を記録する。そして全てのｎに対して傾きの正負を記録し、傾きが負の割合が所定割合以上である場合に、水分量が減少傾向にあると判定できる。また、図９に示されるように、直近の数か月で連続して傾きが負である場合に、水分量が減少傾向にあると判定してもよい。その他、全体として水分量が減少傾向にあることが判定できれば他の基準を用いてもよい。
　ステップＳ８０３において、制御部３０１は、血管消失ありと判定する。また制御部３０１は、このときの測定情報として、図１０に示されるように、血管消失ありという判定結果１００２をメモリ３０３に記憶する。
　ステップＳ８０４において、制御部３０１は、血管消失なしと判定する。また制御部３０１は、このときの測定情報として、図１０に示されるように、血管消失なしという判定結果１００２をメモリ３０３に記憶する。
　ステップＳ８０５において、制御部３０１は、血管消失の有無の判定結果をユーザへ報知して処理を終了する。
　なお報知は、「血管消失あり」に対応する表示形態、または、「血管消失なし」に対応する表示形態を表示部１１２に表示することにより行う。表示形態は、文字、絵文字、顔文字あるいはそれらの組み合わせ等、何れの形態であってもよい。また、報知は、「血管消失あり」または「血管消失なし」のそれぞれに対応する音声、光などをブザー３２２、ＬＥＤランプ３２３により報知することにより行ってもよい。
　以上説明した処理によれば、血管消失の有無を客観的に評価することが可能となる。
　なお、以上説明した実施形態では、被検者の足先を測定対象として説明したが、被検者の末梢神経障害の有無、血管消失の有無を検出できればその他の部位に本発明を適用してもよい。
　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。 

Claims (9)

  1. 　被検者の体表面にセンサ部を接触させることで、前記被検者の体内の水分量を測定する体内水分計であって、
    　前記センサ部の接触面に配され、前記被検者の体表面の静電容量を測定することにより前記水分量を検出する水分量検出手段と、
    　前記被検者の体表面に刺激を付加する刺激付加手段と、
    　前記刺激付加手段により前記体表面に刺激が付加される前に前記水分量検出手段により検出された第１の水分量と、前記刺激付加手段により前記体表面に刺激が付加された後に前記水分量検出手段により検出された第２の水分量との差に基づいて、前記体表面における末梢神経障害の有無を報知する報知手段と、
    　を備えることを特徴とする体内水分計。
  2. 　前記水分量検出手段は、前記刺激付加手段により前記被検者の体表面に刺激が付加される前に前記第１の水分量を検出し、前記刺激が付加されてから所定時間経過後に前記第２の水分量を検出することを特徴とする請求項１に記載の体内水分計。
  3. 　前記報知手段は、前記第２の水分量と前記第１の水分量との差が、所定値以上である場合に末梢神経に障害なしと判定し、前記所定値未満である場合に末梢神経に障害ありと判定し、前記末梢神経障害の有無を報知することを特徴とする請求項１または２に記載の体内水分計。
  4. 　前記報知手段は、前記末梢神経障害の有無に対応する表示形態を表示部に表示することにより報知することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の体内水分計。
  5. 　前記報知手段は、前記水分量検出手段により今回検出された前記水分量と、過去に検出された水分量との時系列変化に基づいて、前記被検者の血管消失の有無をさらに報知することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の体内水分計。
  6. 　前記報知手段は、前記水分量検出手段により今回検出された前記水分量と、過去に検出された水分量との時系列変化に基づいて、検出された水分量に減少傾向がある場合に前記血管消失ありと判定し、検出された水分量に減少傾向がない場合に前記血管消失なしと判定し、前記被検者の血管消失の有無をさらに報知することを特徴とする請求項５に記載の体内水分計。
  7. 　前記被検者の体表面は、足の指の表面であることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の体内水分計。
  8. 　被検者の体表面にセンサ部を接触させることで、前記被検者の体内の水分量を測定する体内水分計の制御方法であって、
    　前記被検者の体表面の静電容量を測定することにより前記水分量を検出する水分量検出工程と、
    　前記被検者の体表面に刺激を付加する刺激付加工程と、
    　前記刺激付加工程により前記体表面に刺激が付加される前に前記水分量検出工程により検出された第１の水分量と、前記刺激付加工程により前記体表面に刺激が付加された後に前記水分量検出工程により検出された第２の水分量との差に基づいて、前記体表面における末梢神経障害の有無を報知する報知工程と、
    　を有することを特徴とする体内水分計の制御方法。
  9. 　請求項８に記載の体内水分計の制御方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラムが記憶された記憶媒体。
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