WO2015133604A1 - 脂肪厚推定装置、脂肪厚推定システム、脂肪厚推定方法およびプログラム - Google Patents

脂肪厚推定装置、脂肪厚推定システム、脂肪厚推定方法およびプログラム Download PDF

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impedance measurement
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impedance
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吾 根武谷
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Definitions

  • the present invention relates to a fat thickness estimation device, a fat thickness estimation system, a fat thickness estimation method, and a program.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2014-045710 for which it applied on March 7, 2014, and uses the content here.
  • the trunk visceral fat measurement method described in Patent Document 1 measures the bioimpedance of the trunk at the first frequency, and is higher than the first frequency.
  • the body impedance of the trunk is measured at a frequency of 2
  • the internal organ tissue amount of the trunk is determined based on the body specifying information
  • the body is determined based on the determined internal organ tissue amount of the trunk and the body specifying information.
  • the impedance of the trunk internal organ tissue is obtained, and the impedance of the trunk visceral adipose tissue is determined based on the biological impedance of the trunk measured at the first frequency and the second frequency and the impedance of the organ tissue in the trunk. And determining the amount of trunk visceral adipose tissue based on the obtained impedance of the trunk visceral adipose tissue and the body specifying information.
  • the impedance of the contact portion will increase, and the biological impedance will be measured accurately. Can not be.
  • the contact of the electrodes with the living body tends to vary more than the case where a living body (such as a person) rides on the device like the trunk visceral fat measuring device described in Patent Document 1, and this affects the measurement of living body impedance. there's a possibility that.
  • the present invention provides a fat thickness estimation device, a fat thickness estimation system, a fat thickness estimation method, and a program capable of obtaining stable accuracy.
  • the fat thickness estimation apparatus stores information indicating the relationship between the ratio of the bioelectrical impedance under the first condition and the bioimpedance under the second condition and the fat thickness.
  • An impedance measurement value acquisition unit that acquires an impedance measurement value under the first condition and an impedance measurement value under the second condition, and an impedance measurement value under the first condition and the second
  • the information includes information indicating a relationship between a ratio of a bioimpedance with respect to a current of a first frequency and a bioimpedance with respect to a current of a second frequency higher than the first frequency, and a fat thickness
  • the estimation unit includes a target For a living body, an impedance measurement value for the current at the first frequency is obtained as an impedance measurement value under the first condition, and an impedance measurement value for the current at the second frequency is obtained as an impedance measurement value under the second condition. You may make it acquire.
  • a detection unit that detects a contact state of an electrode used for impedance measurement with a target living body and a display unit that displays a detection result by the detection unit over time may be provided.
  • a detection unit that calculates an impedance measurement value of the target living body or a coefficient of variation of a value based on the impedance measurement value, and a display unit that displays the coefficient of variation may be provided.
  • the fat thickness estimation system includes an impedance measurement unit and a fat thickness estimation device, and the impedance measurement unit has an impedance under a first condition and a second for a target living body.
  • the fat thickness estimation device stores information indicating the relationship between the ratio between the bioimpedance under the first condition and the bioimpedance under the second condition, and the fat thickness.
  • An impedance measurement value acquisition unit that acquires an impedance measurement value under the first condition by the impedance measurement unit, and an impedance measurement value under the second condition, and the impedance measurement value under the first condition and the The fat thickness in the target living body is obtained based on the ratio with the impedance measurement value under the second condition and the information. Comprising a tough, a.
  • the impedance measurement unit includes a plurality of pairs of electrodes having different intervals, and the information includes a bioimpedance with respect to the current of the first frequency by any one of the plurality of pairs of electrodes selected for each fat thickness, and the second Including information indicating a relationship between the ratio of the bioimpedance to the current of the frequency and the fat thickness, and the estimation unit includes the bioimpedance to the current of the first frequency and the second frequency of the plurality of pairs of electrodes, respectively. You may make it obtain
  • the fat thickness estimation method includes the impedance measurement value acquisition step of acquiring the impedance measurement value under the first condition and the impedance measurement value under the second condition for the target living body, The ratio between the impedance measurement value under the first condition and the impedance measurement value under the second condition, the ratio between the bioimpedance under the first condition and the bioimpedance under the second condition, and the fat thickness. And a fat thickness estimation step for obtaining a fat thickness in the target living body based on the information to be shown.
  • the program causes the computer to acquire an impedance measurement value under the first condition and an impedance measurement value under the second condition for the target living body, The ratio between the impedance measurement value under the first condition and the impedance measurement value under the second condition, and the relationship between the ratio between the impedance under the first condition and the impedance under the second condition and the fat thickness are shown. And a fat thickness estimating step for obtaining a fat thickness in the target living body based on the information.
  • fat thickness can be estimated with stable accuracy.
  • FIG. 1 is a schematic block diagram showing a functional configuration of a fat thickness estimation system according to an embodiment of the present invention.
  • the fat thickness estimation system 1 includes a smartphone (personal digital assistant, tablet terminal, mobile computer) 100 and an impedance measurement unit 200.
  • the smartphone 100 includes a communication unit 110, a display unit 120, an operation input unit 130, a storage unit 180, and a control unit 190.
  • the control unit 190 includes an impedance measurement command unit 191, a contact state detection unit (detection unit) 192, a fat thickness estimation unit (estimation unit, calculation unit) 193, and a moisture estimation unit (calculation unit) 194.
  • the impedance measurement unit (impedance measurement value acquisition unit) 200 includes a moisture estimation electrode 210, a fat thickness estimation electrode 220, a strain gauge (contact strength sensor) 230, and a measurement / communication unit (impedance measurement value acquisition unit) 240. It comprises.
  • the measurement / communication unit 240 includes a measurement circuit 241 and a communication circuit 242.
  • the fat thickness estimation system 1 is a system for measuring the subcutaneous fat thickness of a living body, and by measuring the impedance by injecting current into the living body and estimating the subcutaneous fat thickness from the impedance measurement value, the subcutaneous fat thickness is measured. Measure. For example, the fat thickness estimation system 1 estimates the subcutaneous fat thickness in a certain part such as a person's upper arm or abdomen. Here, the subcutaneous fat thickness is the thickness of the subcutaneous fat. Hereinafter, the subcutaneous fat thickness is simply referred to as “fat thickness”.
  • the fat thickness estimation system 1 estimates (measures and calculates) the fat thickness of the user of the fat thickness estimation system 1. Moreover, in this embodiment, the fat thickness estimation system 1 estimates fat thickness based on the voltage measurement value at the time of inject
  • the impedance measurement unit 200 measures impedance according to an instruction from the smartphone 100. Specifically, the impedance measurement unit 200 receives an impedance measurement instruction from the smartphone 100 in contact with the user's skin, and measures the impedance according to the instruction. In particular, the impedance measurement unit 200 measures the impedance with respect to the current of the first frequency and the impedance with respect to the current of the second frequency for the fat thickness estimation target living body (target living body, user). As will be described later, the impedance of the impedance measurement unit 200 in contact with the skin is normalized by standardizing the impedance of the relatively low first frequency current using the impedance of the relatively high second frequency current as a reference value. The influence on can be reduced.
  • the impedance measurement unit 200 (fat thickness estimation electrode 220) includes a plurality of pairs of current injection electrodes with different intervals, as will be described later with reference to FIG. Then, the impedance measurement unit 200 measures the impedance by injecting a current from the current injection electrode instructed by the smartphone 100 into the living body. Based on an instruction from the smartphone 100, a current is selectively applied to two or more electrodes (applied electrodes) in the plurality of electrodes. As will be described later, the fat thickness can be estimated with higher accuracy by using electrodes with different intervals, regardless of whether the fat is thin or thick. Furthermore, the impedance measurement unit 200 measures the impedance for estimating the degree of skin moisture according to the instruction from the smartphone 100.
  • Moisture estimation electrode 210 is an electrode for impedance measurement when estimating the degree of skin moisture. Details of the moisture estimation electrode 210 will be described later with reference to FIG.
  • the fat thickness estimation electrode 220 is an electrode for impedance measurement at the time of fat thickness estimation. Details of the fat thickness estimation electrode 220 will be described later with reference to FIG.
  • the strain gauge (contact strength sensor) 230 is a sensor for measuring the strength (degree, level, pressure) with which the impedance measurement unit 200 comes into contact with the living body.
  • a deflection corresponding to the shape of the living body such as the convex shape of the second arm is generated in the strain gauge 230.
  • the strain gauge 230 measures the strain caused by the deflection.
  • the strain measurement value by the strain gauge 230 is used as a value (index) indicating the strength with which the impedance measurement unit 200 contacts the living body.
  • the strain gauge 230 is pressed against the living body as it is, the living body (for example, a measurement site such as the second arm) may be pressed and deformed, and the pressure may not be measured accurately. Therefore, a small convex protrusion may be provided on the contact surface of the strain gauge 230 with the living body.
  • the strain gauge 230 is pressed against the living body, it is expected that the strain gauge 230 is pressed by the projection and can be bent to measure the pressure.
  • the strain gauge 230 is formed by a method other than providing a projection, such as fixing the strain gauge 230 to a plate or the like so that the strain gauge 230 bends according to pressure. You may enable it to measure a pressure.
  • the strength (pressure) at which the moisture estimation electrode 210 is in contact with the skin may be measured with a strain gauge or the like.
  • a strain gauge similar to the strain gauge 230 may be provided in the vicinity of the moisture estimation electrode 210.
  • the measurement circuit 241 measures impedance in accordance with an impedance measurement command from the smartphone 100. Specifically, when receiving the fat thickness estimation impedance measurement command from the smartphone 100 via the communication circuit 242, the measurement circuit 241 measures the impedance using the fat thickness estimation electrode 220. In addition, when the measurement circuit 241 receives the moisture estimation impedance measurement command from the smartphone 100 via the communication circuit 242, the measurement circuit 241 measures the impedance using the moisture estimation electrode 210. The measurement circuit 241 transmits these impedance measurement values to the smartphone 100 via the communication circuit 242. In addition, the measurement circuit 241 acquires a strain measurement value by the strain gauge 230 and transmits it to the smartphone 100 via the communication circuit 242.
  • the communication circuit 242 communicates with the smartphone 100 (communication unit 110). In particular, the communication circuit 242 receives an impedance measurement command from the smartphone 100. In addition, the communication circuit 242 transmits the impedance measurement value by the measurement circuit 241 and the strain measurement value by the strain gauge 230 to the smartphone 100.
  • a communication method between the impedance measurement unit 200 (communication circuit 242) and the smartphone 100 (communication unit 110) various communication methods can be employed.
  • the impedance measurement unit 200 and the smartphone 100 may communicate with each other by a short-range wireless communication method such as Bluetooth (registered trademark) or Wi-Fi (registered trademark), but is not limited thereto.
  • the smartphone 100 executes the fat thickness estimation application to estimate the fat thickness and the skin moisture level using the impedance measurement unit 200.
  • the smartphone 100 corresponds to an example of a fat thickness estimation device.
  • various information processing apparatuses that can communicate with the impedance measurement unit 200 such as a personal computer (PC) can be used as the fat thickness estimation apparatus.
  • PC personal computer
  • the communication unit 110 communicates with the impedance measurement unit 200 (communication circuit 242). In particular, the communication unit 110 transmits the impedance measurement command from the impedance measurement command unit 191 to the impedance measurement unit 200. Further, the communication unit 110 receives an impedance measurement value and a strain measurement value from the impedance measurement unit 200. Furthermore, the communication unit 110 uses, as impedance measurement values for fat thickness estimation, an impedance measurement value for a first frequency current having a relatively low frequency and an impedance measurement value for a second frequency current having a relatively high frequency. To get. The communication unit 110 corresponds to an example of an impedance measurement value acquisition unit.
  • the display unit 120 has a display screen such as a liquid crystal panel, for example, and displays various images such as moving images, still images, and text (characters).
  • the display unit 120 displays the fat thickness estimated value obtained from the impedance measured value by the fat thickness estimating unit 193 as the fat thickness measured value.
  • the display unit 120 displays the detection result of the contact state (contact state, arrangement state, proximity state, padding state) by the contact state detection unit 192 over time. As will be described later, the temporal display of the detection result of the contact state is used as a display indicating the appropriateness of how the impedance measurement unit 200 is pressed against the user's skin.
  • the operation input unit 130 has an input device such as a touch sensor that is provided on the display screen of the display unit 120 and constitutes a touch panel, and receives a user operation.
  • the operation input unit 130 receives a user operation for instructing measurement of fat thickness, and a user operation indicating a fat thickness measurement target region (eg, abdomen, second arm). Further, the operation input unit 130 receives a user operation instructing measurement of the degree of moisture.
  • the storage unit 180 is configured by a storage device of the smartphone 100 and stores various types of information.
  • the storage unit 180 stores conversion data for obtaining the fat thickness from the impedance measurement result.
  • the storage unit 180 includes fat thickness acquisition information (a conversion table, a relationship between the ratio of the bioimpedance with respect to the current at the first frequency and the bioimpedance with respect to the current at the second frequency, and the fat thickness). Conversion formula) is stored in advance.
  • the impedance due to the current at the first frequency is normalized using the impedance due to the current at the second frequency as a reference value. Is done.
  • the ratio between the bioelectrical impedance for the current of the first frequency and the bioimpedance for the current of the second frequency is referred to as an “impedance ratio”.
  • the storage unit 180 stores fat thickness acquisition information in advance for a plurality of pairs of current injection electrodes having different intervals, which the fat thickness estimation electrode 220 has. More specifically, the storage unit 180 obtains information about the relationship between the impedance ratio of one of a plurality of pairs of current injection electrodes selected for each fat thickness and the fat thickness as fat thickness acquisition information ( (Conversion table, conversion formula) is stored. In addition, the storage unit 180 stores fat thickness acquisition information for each body part (for example, the abdomen and the upper arm). The fat thickness estimation unit 193 can estimate the fat thickness more accurately by using the fat thickness acquisition information corresponding to the measurement location indicated by the user operation.
  • the storage unit 180 stores in advance moisture degree acquisition information (conversion table, conversion formula) for converting the impedance measurement value measured by the measurement circuit 241 using the moisture estimation electrode 210 into the moisture degree. Yes.
  • the degree of moisture may be indicated by a sensory expression (language) such as “moist” or “bulkyness”, or may be indicated by a numerical value.
  • the control unit 190 controls each unit of the smartphone 100 to execute various functions.
  • the control unit 190 is configured by a CPU (Central Processing Unit) included in the smartphone 100 reading out and executing a program from the storage unit 180.
  • the impedance measurement command unit 191 generates an impedance measurement command based on a user operation received by the operation input unit 130 and transmits the impedance measurement command to the impedance measurement unit 200 via the communication unit 110. More specifically, after the operation input unit 130 receives a user operation instructing measurement of fat thickness, the contact state detection unit 192 indicates that the pressing state of the impedance measurement unit 200 on the skin is good.
  • the impedance measurement command unit 191 Upon detection, the impedance measurement command unit 191 generates a fat thickness estimation impedance measurement command and transmits it to the impedance measurement unit 200 via the communication unit 110. Further, after the operation input unit 130 receives a user operation for instructing measurement of the degree of moisturization of the skin, the contact state detection unit 192 detects that the pressing state of the impedance measurement unit 200 on the skin is good. The impedance measurement command unit 191 generates a moisture estimation impedance measurement command and transmits it to the impedance measurement unit 200 via the communication unit 110.
  • the contact state detection unit 192 detects the contact state of the fat thickness estimation electrode 220 with the living body (user). Details of the processing performed by the contact state detection unit 192 will be described later.
  • the fat thickness estimation unit 193 obtains the fat thickness in the target living body (user) based on the impedance ratio and the fat thickness acquisition information.
  • the impedance ratio is the ratio of the bioimpedance to the current at the first frequency and the bioimpedance to the current at the second frequency.
  • the second frequency is a higher frequency than the first frequency.
  • a high-frequency current is easier to pass through the living body than a low-frequency current. Therefore, in comparison with a low-frequency current, an impedance measurement value due to a high-frequency current is not easily affected by tissues in the living body such as fat and muscle.
  • both the high frequency current and the low frequency current are affected by the impedance of the impedance measurement unit 200 in contact with the skin.
  • the impedance of the impedance measurement unit 200 in contact with the skin is normalized by standardizing the impedance of the current of the first frequency having a relatively low frequency with the impedance of the current of the second frequency having a relatively high frequency as a reference value.
  • the influence on can be reduced.
  • the fat thickness estimation system 1 estimates fat thickness using a ratio obtained by dividing the impedance due to the current at the first frequency by the impedance due to the current at the second frequency.
  • the fat thickness estimation unit 193 calculates the fat thickness in the target living body based on the ratio associated with the fat thickness in the fat thickness acquisition information among the impedance ratios of the plurality of pairs of current injection electrodes. Ask. Details of this processing will be described later.
  • the moisture estimation unit 194 estimates the moisture level of the living body based on the impedance measurement value of the living body (user). More specifically, the moisture estimation unit 194 obtains the degree of skin moisture based on the impedance measurement value measured by the measurement circuit 241 using the moisture estimation electrode 210 and the moisture degree acquisition information.
  • FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a device configuration of the fat thickness estimation system 1.
  • a touch panel configured by combining the display screen of the display unit 120 and the touch sensor of the operation input unit 130 for the smartphone 100 is illustrated.
  • the impedance measurement unit 200 is moistened in the main body 290 (flexible member, rigid member, flexible card, rigid card, small member, pad member, sheet member, strip member, flexible strip member, strip cloth, etc.) 290.
  • An estimation electrode 210, a fat thickness estimation electrode 220, a strain gauge 230, and a case storing the measurement / communication unit 240 (the measurement circuit 241 and the communication circuit 242) are installed. Each of these parts is sewn on the cloth 290, for example.
  • each part of the impedance measurement unit 200 is a print pattern in the main body 290 such as a printed board (including a flexible board, a rigid board, a flexible card, a rigid card, a small board, a card board, a pad board, and a sheet board). It may be realized using.
  • the main body 290 has (a) a folded state (including a roll shape and a bent state) and (b) a shape substantially along the outline of the target living body (a shape similar to a circle or a shape similar to an ellipse). It is configured to be freely deformable.
  • the main body 290 is configured to be deformable into (a) a flat plate shape and (b) a shape substantially along the contour of the target living body (a shape similar to a circle or a shape similar to an ellipse).
  • the main body 290 is (a) small (palm size, card type, pad type, etc.) and / or (b) is foldable or deformable into a flat plate shape. This is advantageous for operability.
  • at least a part of the moisture estimation electrode 210, the fat thickness estimation electrode 220, the strain gauge 230, and the measurement / communication unit 240 is omitted, or at least a part thereof is provided separately from the main body 290. Can be configured.
  • the moisture estimation electrode 210 is configured to include four circular or annular electrodes 211 to 214. Of these, the innermost electrode 211 and the outermost electrode 214 are used as current injection electrodes, and the electrodes 212 and 213 between them are used as voltage detection electrodes. Specifically, the measurement circuit 241 (FIG. 1) measures the impedance for estimating the degree of moisture by the four-electrode method using the electrodes 211 to 214.
  • the fat thickness estimation electrode 220 includes eight electrodes 221 to 228.
  • each electrode is arranged on a straight line with an interval of 0.5, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, or 20 millimeters (mm). The distance between the electrodes may be less than 0.5 millimeters and 20 millimeters or more.
  • the outermost electrodes 221 and 228, the inner electrodes 222 and 227, and the inner electrodes 223 and 226 are used as a pair of current injection electrodes, respectively.
  • the innermost electrodes 224 and 225 are used as a pair of voltage detection electrodes.
  • the number, shape, and arrangement of each part shown in FIG. 2 are examples, and the present invention is not limited to this.
  • the number of electrodes included in the fat thickness estimation electrode 220 is not limited to eight as shown in the figure, but if there are two or more current injection electrodes and two or more voltage measurement electrodes, a total of four or more. Good.
  • the fat thickness estimation electrode 220 includes an even number of electrodes.
  • the current insertion electrode (applied electrode) does not necessarily need to be composed of a combination of two (one pair) electrodes, and may be composed of three or more electrodes.
  • the fat thickness estimation system 1 arranges a power source between the electrodes 221 and 224 and between the electrodes 224 and 228, and uses these three electrodes as current insertion electrodes (applicable electrodes). May be inserted.
  • the fat thickness estimation system 1 may insert a three-phase alternating current using the three electrodes as current insertion electrodes (application electrodes).
  • the voltage measurement electrode detection electrode is not necessarily constituted by a combination of two (one pair) electrodes, and may be constituted by three or more electrodes.
  • the fat thickness estimation system 1 uses the electrodes 224, 225, and 226 as voltage measuring electrodes (sensing electrodes), and calculates the voltage between the electrodes 224 and 225 and the voltage between the electrodes 225 and 226. You may make it measure simultaneously.
  • the configuration of the moisture estimation electrode is not limited to that shown in FIG.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing another example of the configuration of the moisture estimation electrode.
  • the moisture estimation electrode 310 is configured to include four electrodes 311 to 314. Of these, the electrodes 311 and 314 are used as current injection electrodes (application electrodes), and the electrodes 312 and 313 are used as voltage measurement electrodes (detection electrodes). When the moisture estimation electrode 310 is sewn to the cloth 290, it is easier to sew the electrode so that the electrodes do not contact each other than the moisture estimation electrode 210.
  • the impedance measurement unit 200 may have functions of each unit of the smartphone 100 illustrated in FIG. Or you may make it comprise the fat thickness estimation system 1 with three or more apparatuses.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing a first example of electrode selection in the fat thickness estimation electrode 220.
  • the outermost electrodes 221 and 228 are used as current injection electrodes, and the innermost electrodes 224 and 225 are used as voltage measurement electrodes.
  • the impedance measurement unit 200 injects current at intervals of 70 millimeters.
  • the example of FIG. 4 is an example in which the interval between the current injection electrodes is relatively wide.
  • the position of the selected electrode among the fat thickness estimation electrodes 220 is denoted by DRx-y.
  • x indicates the position of the current injection electrode, counting the outermost electrodes (electrodes 221 and 228) as 1.
  • y indicates the position of the voltage detection electrode counted from the outermost electrode as 1.
  • the selection of electrodes in FIG. 4 is represented as “DR1-4”.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram showing a second example of electrode selection in the fat thickness estimation electrode 220.
  • the third electrodes 223 and 226 from the outside are used as current injection electrodes, and the innermost electrodes 224 and 225 are used as voltage measurement electrodes.
  • the impedance measurement unit 200 injects current at intervals of 30 millimeters.
  • the example of FIG. 5 is an example in which the interval between the current injection electrodes is relatively narrow.
  • the selection of the electrode in FIG. 5 is represented as “DR3-4”.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of a simulation model of a target living body.
  • a biological model having a horizontal (X direction) and vertical (Y direction) of 100 millimeters and a depth (Z direction) of 50 millimeters is formed and current is injected.
  • the current distribution was simulated by the finite element method. Note that FIG. 6 shows a model that is divided into two in the vertical half (Y / 2).
  • the living body model has a structure in which the skin layer, the fat layer, and the muscle layer are stacked in this order from the top, and the thickness of the skin layer is 0.5 mm. Moreover, the thickness of the fat layer was set to various thicknesses in the range from 0.5 millimeters to 20 meters. The point that the skin layer is set to be thicker than general human skin was adjusted by setting the characteristics of the skin layer. Further, as shown in FIG. 6, on the surface of the skin layer, the electrodes 221 to 228 are aligned with the half (Y / 2) position of the biological model in the vertical direction and the center thereof is aligned with the horizontal half position (X / 2). Set. The distance between the electrodes was 10 millimeters. With this model, the current distribution when a constant current of 1 milliampere (mA) was injected into the living body was simulated.
  • mA milliampere
  • FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of current distribution when the thickness of fat is relatively thin.
  • the figure shows a simulation result when a current of 100 kilohertz (kHz) is injected through the electrodes 221 and 228 with the fat thickness (fat layer thickness) being 5 millimeters. 7 to 12, the amount of current is shown in shades. Specifically, a darker shade (darker) indicates a larger amount of current, and conversely, a lighter shade (whiter) indicates a smaller amount of current.
  • kHz kilohertz
  • FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example of current distribution when the fat is relatively thick. This figure shows the simulation results when the fat thickness is 10 millimeters.
  • the current injection electrodes are the electrodes 221 and 228, and the frequency of the injected current is 100 kHz.
  • the contact state detection unit 192 obtains the fat thickness based on the voltage measurement value.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram showing an example of current distribution when the interval between the current injection electrodes is relatively narrow.
  • the current injection electrodes are electrodes 221 and 228, and the interval between the current injection electrodes is 70 millimeters, whereas in the example of FIG. 9, the current injection electrodes are electrodes 223 and 226.
  • the interval between the current injection electrodes is 30 millimeters.
  • the fat thickness is 5 millimeters.
  • the frequency of the injected current is 100 kilohertz.
  • the current reaches a deeper region in the case of FIG. 7 where the interval between the current injection electrodes is relatively wide.
  • the fat thickness can be estimated more accurately when the interval between the current injection electrodes is wider.
  • the fat thickness estimation unit 193 estimates the fat thickness more accurately regardless of whether the fat is thick or thin by properly using the interval between the current injection electrodes.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing an example of current distribution when a current having a relatively low frequency is injected. This figure shows a simulation result when a current of 100 kHz is injected at electrodes 223 and 226 with a fat thickness of 20 millimeters.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram showing an example of current distribution when a current having a relatively high frequency is injected.
  • the frequency of the current is 100 kilohertz
  • a simulation result when a current of 500 kilohertz is injected is shown.
  • the fat thickness is 20 millimeters.
  • electrodes 223 and 226 are used as current injection electrodes.
  • FIG. 12 is an explanatory diagram showing an example of current distribution when a current having a higher frequency is injected. Unlike the example of FIG. 10 and the example of FIG. 11, the example of FIG. 12 shows a simulation result when a current of 1 megahertz (MHz) is injected. On the other hand, in the example of FIG. 12 as in the example of FIG. 10 and FIG. 11, the fat thickness is 20 millimeters. Similarly to the example of FIG. 10 and the example of FIG. 11, in the example of FIG. 12, electrodes 223 and 226 are used as current injection electrodes.
  • the impedance is influenced by the contact state between the electrode and the skin (the pressing state of the impedance measurement unit 200 against the skin).
  • the fat thickness estimation unit 193 estimates the fat thickness using a ratio obtained by dividing the impedance due to the relatively low first frequency current by the impedance due to the relatively high second frequency current. The impedance is normalized by the division.
  • FIG. 13 is a graph showing an example of the difference in impedance ratio due to the difference in the interval between the current injection electrodes.
  • the horizontal axis of the graph shown in the figure represents the fat thickness, and the vertical axis represents the impedance ratio.
  • the impedance ratio is the ratio of the bioimpedance to the first frequency current and the bioimpedance to the second frequency current. Specifically, a value obtained by dividing the bioelectrical impedance for the current of the first frequency by the bioelectrical impedance for the current of the second frequency is used as the impedance ratio.
  • Line L11 shows an example of the impedance ratio in the case of DR3-4.
  • Line L12 shows an example of the impedance ratio in the case of DR1-4.
  • the current injection electrode interval is 30 millimeters, whereas in DR1-4, the current injection electrode interval is 70 millimeters, and DR1-4 is the current injection electrode interval. Wide spacing.
  • the slope of the line L11 is larger than that of the line L12. Therefore, when the fat thickness is equal to or less than T11, DR3-4 can estimate the fat thickness more accurately.
  • the slope of the line L12 is larger than that of the line L11. Therefore, when the fat thickness is larger than T11, the fat thickness can be estimated more accurately by DR1-4.
  • the fat thickness estimation unit 193 uses different intervals between the current injection electrodes.
  • the storage unit 180 stores the relationship between the fat thickness and the impedance ratio according to DR3-4 indicated by the line L11 for the region A11 as the fat thickness acquisition information.
  • the region A12 the relationship between the fat thickness and the impedance ratio due to DR1-4 indicated by the line L12 is stored.
  • the fat thickness estimation unit 193 estimates the fat thickness using the impedance ratio associated with the fat thickness in the fat thickness acquisition information among the impedance ratio by DR1-4 and the impedance ratio by DR3-4. Do. For example, when the fat thickness is 3 millimeters, the fat thickness estimation unit 193 acquires the impedance ratio 1.1 based on DR1-4 and the impedance ratio 3.4 based on DR3-4.
  • the impedance ratio 1.1 by DR1-4 is included in the region A11 on the line L12.
  • the storage unit 180 does not store the relationship between the fat thickness by DR1-4 and the impedance ratio indicated by the line L12, and the fat thickness estimation unit 193 determines the impedance ratio as the fat ratio. Cannot be converted to thickness.
  • impedance ratio 3.4 by DR3-4 is included in region A11 in line L11.
  • the storage unit 180 stores the relationship between the fat thickness by DR3-4 indicated by the line L11 and the impedance ratio for the region A11, and the fat thickness estimation unit 193 converts the impedance ratio into the fat thickness and estimates the fat thickness. Get the value.
  • the fat thickness estimation unit 193 can convert the impedance ratio to the fat thickness based on the larger slope of the line L11 and the line L12 in both cases where the fat is thin and thick, A more accurate fat thickness estimate can be obtained.
  • the storage unit 180 stores fat thickness acquisition information as exemplified in FIG. 13 for each body part (for example, the abdomen and the upper arm).
  • the fat thickness estimation unit 193 can estimate the fat thickness more accurately by using the fat thickness acquisition information corresponding to the measurement location indicated by the user operation.
  • the number of current insertion electrodes used by the fat thickness estimation system 1 when estimating the fat thickness is not limited to the two pairs described above.
  • the fat thickness estimation system 1 may use the electrodes 222 and 227 as current insertion electrodes, and measure the voltage value at DR2-4 in addition to the above-described DR1-4 and DR3-4. .
  • the fat thickness can be estimated more accurately by using the sensitive part of the fat thickness acquisition information (the part where the voltage measurement value greatly changes with the change in fat thickness).
  • the frequency of the current inserted into the living body is not limited to the two frequencies described above, and may be three or more.
  • FIG. 14 is an explanatory diagram showing a display example of strength (for example, pressure) at which the impedance measurement unit 200 contacts the living body (user's skin).
  • strength for example, pressure
  • the horizontal axis indicates time
  • the vertical axis indicates contact strength.
  • a line L21 indicates the strength with which the impedance measurement unit 200 contacts the living body at each time.
  • a strain measurement value by the strain gauge 230 can be used as a value indicating the strength with which the impedance measurement unit 200 contacts the living body.
  • the contact state detection unit 192 detects the contact state of the electrode used for measuring the impedance of the target living body with respect to the living body by acquiring the strain measurement value as the contact state information.
  • the contact state detection unit 192 causes the display unit 120 to display a measurable range, a target line, or both in addition to the contact state information (strain measurement value) such as the line L21.
  • the measurable range and the target line are set in advance as contact strength ranges and values where the impedance of the contact portion between the electrode and the skin is relatively small.
  • the user refers to this display and adjusts the method of pressing the impedance measurement unit 200 against the skin so that the contact strength is included in the measurable range or the contact strength approaches the target line.
  • the user can press the impedance measurement unit 200 against the skin with an appropriate pressure to reduce the impedance of the contact portion between the electrode and the skin, and the measurement circuit 241 can measure the bioelectrical impedance more accurately. .
  • FIG. 15 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure in which the smartphone 100 estimates fat thickness.
  • the smartphone 100 starts the process illustrated in FIG.
  • the contact state detection unit 192 acquires a pressure measurement value (strain measurement value) by the strain gauge 230 from the impedance measurement unit 200 via the communication unit 110 (step S101).
  • step S102 displays the pressure measured value by the strain gauge 230, as demonstrated with reference to FIG. 14 (step S102).
  • the contact state detection unit 192 determines whether or not the state where the pressure measurement value is within the measurable range continues for a predetermined time or longer (step S103). When it determines with the said state not continuing more than predetermined time (step S103: NO), it returns to step S101.
  • the impedance measurement command unit 191 uses the electrodes of DR1-4 to measure impedance for fat thickness estimation at a low frequency current.
  • the command is transmitted to the impedance measurement unit 200 via the communication unit 110, and the communication unit 110 obtains an impedance measurement value (step S104).
  • the impedance measurement command unit 191 transmits a fat thickness estimation impedance measurement command at a high-frequency current to the impedance measurement unit 200 via the communication unit 110 using the electrodes of DR1-4, and the communication unit 110 An impedance measurement value is obtained (step S105).
  • the impedance measurement command unit 191 uses the DR3-4 electrode to measure the impedance for fat thickness estimation at a low frequency current.
  • the command is transmitted to the impedance measurement unit 200 via the communication unit 110, and the communication unit 110 obtains an impedance measurement value (step S106).
  • the impedance measurement command unit 191 transmits a fat thickness estimation impedance measurement command with a high frequency current to the impedance measurement unit 200 via the communication unit 110 using the DR3-4 electrode.
  • a measured value is obtained (step S107). Note that the execution order of steps S104 to S107 can be various.
  • fat thickness estimation section 193 calculates the impedance ratio for DR1-4 by dividing the impedance measurement value obtained in step S104 by the impedance measurement value obtained in step S105 (step S108).
  • the fat thickness estimation unit 193 calculates the impedance ratio for DR3-4 by dividing the impedance measurement value obtained in step S106 by the impedance measurement value obtained in step S107 (step S109).
  • the fat thickness estimation unit 193 uses the impedance ratio obtained in step S108, the impedance ratio obtained in 109, and the fat thickness acquisition information stored in the storage unit 180 to refer to FIG. As described above, an estimated fat thickness value is acquired (step S110). And the display part 120 displays the fat thickness estimated value obtained by step S110 (step S111). Thereafter, the processing of FIG. 15 is terminated.
  • the fat thickness estimation unit 193 uses the ratio of the impedance measurement value for the first frequency current to the impedance measurement value for the second frequency current higher than the first frequency, and the fat thickness acquisition information. Based on this, the fat thickness in the target living body is obtained. Thereby, the fat thickness estimation part 193 can reduce the influence of the impedance by the contact state to the skin of the fat thickness estimation electrode 220, and can estimate fat thickness more correctly. Thus, according to the fat thickness estimation part 193, the fall of the fat thickness estimation precision by the dispersion
  • the contact state detection part 192 detects the contact state to the said biological body of the electrode used for the measurement of the impedance of a target biological body.
  • the display part 120 displays the detection result of the contact state by the contact state detection part 192 with time like the example of FIG.
  • the user refers to this display and adjusts how the impedance measurement unit 200 is pressed against the skin so that the contact strength is included in the measurable range or the contact strength approaches the target line. To do.
  • the user can press the impedance measurement unit 200 against the skin with an appropriate pressure to reduce the impedance of the contact portion between the electrode and the skin, and the measurement circuit 241 can measure the bioelectrical impedance more accurately. .
  • the moisture estimation unit 194 estimates the moisture level of the skin of the living body based on the bioelectrical impedance measurement value.
  • the smartphone 100 acquires the degree of skin moisture in addition to the fat thickness, so that the user can easily measure the degree of skin moisture. While the moisture content of the skin changes from moment to moment, using the fat thickness estimation system 1 allows the user to easily measure the degree of moisture content and take measures such as moisturizing as necessary.
  • the impedance measurement unit 200 includes a plurality of pairs of current injection electrodes having different intervals.
  • the storage unit 180 stores, as fat thickness acquisition information, information indicating the relationship between the impedance ratio of one of a plurality of pairs of current injection electrodes selected for each fat thickness and the fat thickness.
  • the fat thickness estimation part 193 calculates
  • the method in which the contact state detection unit 192 detects the contact state of the electrode used for measuring the impedance of the target living body with respect to the living body is not limited to the method using the strain gauge 230.
  • the contact state detection unit 192 may calculate an impedance measurement value of the target living body or a coefficient of variation of a value (for example, impedance ratio) based on the impedance measurement value.
  • the contact state detection unit 192 acquires impedance measurement values obtained by the measurement circuit 241 for a predetermined time, and calculates the standard deviation ⁇ of impedance and the average value ⁇ of impedance. Then, the contact state detection unit 192 calculates the coefficient of variation CV by applying the obtained standard deviation ⁇ and average value ⁇ to Expression (1).
  • the display unit 120 displays the variation coefficient CV over time.
  • the coefficient of variation CV also increases.
  • the impedance measurement value or the fluctuation of the value based on the impedance measurement value is small
  • the variation coefficient CV is also small.
  • the user presses the impedance measurement unit 200 against the skin with an appropriate pressure by adjusting the way in which the impedance measurement unit 200 is pressed against the skin so that the coefficient of variation becomes small, so that the electrode contacts the skin.
  • the impedance of the part can be reduced. Thereby, the fat thickness estimation part 193 can estimate fat thickness more correctly.
  • the form of the impedance measurement unit 200 is not limited to the form shown in FIG.
  • the impedance measurement unit 200 may be incorporated in a shirt. Thereby, the user can grasp
  • the fat thickness estimation system 1 may estimate the fat thickness based on the ratio of impedances obtained by inserting currents with electrode pairs having different intervals.
  • the impedance measurement unit 200 performs, for example, the wetness estimation electrode 210 in FIG. 2 in addition to the impedance measurement using the electrode pairs with the gap for fat thickness measurement such as DR1-4 and DR3-4 described above.
  • the skin impedance is measured using electrodes having a narrow interval as shown in FIG. In this skin impedance measurement, the impedance of the surface layer portion of the living body is measured and is not easily affected by the deep part. Therefore, it is not easily affected by fat thickness.
  • the fat thickness estimation unit 193 then calculates a value (ratio) obtained by dividing the impedance measurement value at the electrode interval for fat thickness measurement by the impedance measurement value at the electrode having a narrow interval based on the fat thickness acquisition information. Convert to thickness.
  • the storage unit 180 stores fat thickness acquisition information indicating the relationship between the ratio of the bioelectrical impedance under the first condition and the bioimpedance under the second condition and the fat thickness.
  • the communication unit 110 acquires an impedance measurement value under the first condition and an impedance measurement value under the second condition for the target living body.
  • the fat thickness estimation unit 193 obtains the fat thickness in the target living body based on the ratio between the impedance measurement value under the first condition and the impedance measurement value under the second condition and the fat thickness acquisition information.
  • the fat thickness estimation system 1 performs normalization (standardization) to obtain a ratio with respect to the impedance measurement value according to the fat thickness, using the impedance measurement value that is relatively less affected by the difference in fat thickness as a reference value. Operation is possible.
  • the fat thickness estimation unit 193 can estimate the fat thickness more accurately by reducing the influence of the impedance due to the contact state of the fat thickness estimation electrode 220 with the skin.
  • variation in the contact state to the biological body of an electrode can be reduced.
  • various values indicating impedance such as voltage measurement values can be used as impedance measurement values.
  • the value in the equilibrium state is determined based on a change in value (trend of change) within a predetermined time. (Stable value) can be estimated.
  • a program for realizing all or part of the functions of the control unit 190 is recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium is read into a computer system and executed. You may perform the process of.
  • the “computer system” includes an OS and hardware such as peripheral devices. Further, the “computer system” includes a homepage providing environment (or display environment) if a WWW system is used.
  • the “computer-readable recording medium” refers to a storage device such as a flexible medium, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM or a CD-ROM, and a hard disk incorporated in a computer system.
  • the “computer-readable recording medium” dynamically holds a program for a short time like a communication line when transmitting a program via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line.
  • a volatile memory in a computer system serving as a server or a client in that case and a program that holds a program for a certain period of time are also included.
  • the program may be a program for realizing a part of the functions described above, and may be a program capable of realizing the functions described above in combination with a program already recorded in a computer system.
  • Fat thickness estimation system 100 Smartphone (mobile information terminal, tablet terminal, mobile computer) DESCRIPTION OF SYMBOLS 110 Communication part 120 Display part 130 Operation input part 180 Storage part 190 Control part 191 Impedance measurement command part 192 Contact state detection part 193 Fat thickness estimation part 194 Moisture estimation part 200 Impedance measurement unit 210 Moisture estimation electrode 220 Fat thickness estimation electrode 230 Strain gauge 240 Measurement / communication unit 241 Measurement circuit 242 Communication circuit

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Abstract

　脂肪厚推定装置が、第１条件での生体インピーダンスと第２条件での生体インピーダンスとの比と、脂肪厚との関係を示す情報を記憶する記憶部（１８０）と、対象生体について、前記第１条件でのインピーダンス測定値と、前記第２条件でのインピーダンス測定値とを取得するインピーダンス測定値取得部と、前記第１条件でのインピーダンス測定値と前記第２条件でのインピーダンス測定値との比と、前記情報とに基づいて、前記対象生体における脂肪厚を求める推定部（１９３）と、を具備する。

Description

脂肪厚推定装置、脂肪厚推定システム、脂肪厚推定方法およびプログラム
　本発明は、脂肪厚推定装置、脂肪厚推定システム、脂肪厚推定方法およびプログラムに関する。
　本願は、２０１４年３月７日に出願された特願２０１４－０４５７１０号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　生体の脂肪厚（脂肪の厚さ）を計測する方法として、生体に電流を流して生体内のインピーダンス（生体インピーダンス）を測定し、インピーダンス測定値から脂肪厚を推定することによって当該脂肪厚を推定する方法がある。
　かかる電流を用いた体脂肪の計測に関連して、特許文献１に記載の体幹内臓脂肪測定方法では、第１の周波数にて体幹の生体インピーダンスを測定し、第１の周波数より高い第２の周波数にて体幹の生体インピーダンスを測定し、身体特定化情報に基づいて体幹の内臓器組織量を求め、求めた体幹の内臓器組織量と身体特定化情報とに基づいて体幹の内臓器組織のインピーダンスを求め、第１の周波数および第２の周波数にて測定した体幹の生体インピーダンスと、求めた体幹内臓器組織のインピーダンスとに基づいて体幹内臓脂肪組織のインピーダンスを求め、求めた体幹内臓脂肪組織のインピーダンスと身体特定化情報とに基づいて体幹内臓脂肪組織量を求める。
特開２００６－２８８７３５号公報
　生体に電流を流してインピーダンスを測定する際、電流注入用の電極やインピーダンス測定用の電極の生体への接触が不充分だと、接触部分のインピーダンスが大きくなり、生体インピーダンスを正確に測定することができなくなる。
　特に、腹部または二の腕など、生体の一部分について皮下脂肪の厚さを推定する場合、推定対象部分に電極を押し当ててインピーダンスの測定を行うことが考えられる。この場合、特許文献１に記載の体幹内臓脂肪測定装置のように装置の上に生体（人など）が乗る場合よりも電極の生体への接触にばらつきが生じ易く、生体インピーダンスの測定に影響する可能性がある。
　本発明は、安定した精度を得ることができる脂肪厚推定装置、脂肪厚推定システム、脂肪厚推定方法およびプログラムを提供する。
　本発明の第１の態様によれば、脂肪厚推定装置は、第１条件での生体インピーダンスと第２条件での生体インピーダンスとの比と、脂肪厚との関係を示す情報を記憶する記憶部と、対象生体について、前記第１条件でのインピーダンス測定値と、前記第２条件でのインピーダンス測定値とを取得するインピーダンス測定値取得部と、前記第１条件でのインピーダンス測定値と前記第２条件でのインピーダンス測定値との比と、前記情報とに基づいて、前記対象生体における脂肪厚を求める推定部と、を具備する。
　前記情報は、第１周波数の電流に対する生体インピーダンスと前記第１周波数よりも高い第２周波数の電流に対する生体インピーダンスとの比と、脂肪厚との関係を示す情報を含み、前記推定部は、対象生体について、前記第１周波数の電流に対するインピーダンス測定値を、前記第１条件でのインピーダンス測定値として取得し、前記第２周波数の電流に対するインピーダンス測定値を、前記第２条件でのインピーダンス測定値として取得するようにしてもよい。
　インピーダンス測定に用いられる電極の対象生体への接触状態を検出する検出部と、前記検出部による検出結果を経時的に表示する表示部と、を具備するようにしてもよい。
　前記対象生体のインピーダンス測定値または当該インピーダンス測定値に基づく値の変動係数を算出する検出部と、前記変動係数を表示する表示部と、を具備するようにしてもよい。
　生体のインピーダンス測定値に基づいて当該生体の肌の潤い度合いを推定する潤い推定部を具備するようにしてもよい。
　本発明の第２の態様によれば、脂肪厚推定システムは、インピーダンス測定ユニットと、脂肪厚推定装置とを具備し、前記インピーダンス測定ユニットは、対象生体について、第１条件でのインピーダンスと第２条件でのインピーダンスとを測定し、前記脂肪厚推定装置は、前記第１条件での生体インピーダンスと前記第２条件での生体インピーダンスとの比と、脂肪厚との関係を示す情報を記憶する記憶部と、前記インピーダンス測定ユニットによる前記第１条件でのインピーダンス測定値と、前記第２条件でのインピーダンス測定値とを取得するインピーダンス測定値取得部と、前記第１条件でのインピーダンス測定値と前記第２条件でのインピーダンス測定値との比と、前記情報とに基づいて、前記対象生体における脂肪厚を求める推定部と、を具備する。
　前記インピーダンス測定ユニットは、間隔の異なる複数対の電極を具備し、前記情報は、脂肪厚毎に選択された前記複数対の電極のいずれかによる前記第１周波数の電流に対する生体インピーダンスと前記第２周波数の電流に対する生体インピーダンスとの比と、当該脂肪厚との関係を示す情報を含み、前記推定部は、前記複数対の電極それぞれによる前記第１周波数の電流に対する生体インピーダンスと前記第２周波数の電流に対する生体インピーダンスとの比のうち、前記情報にて脂肪厚に対応付けられている比に基づいて、前記対象生体における脂肪厚を求める、ようにしてもよい。
　本発明の第３の態様によれば、脂肪厚推定方法は、対象生体について、第１条件でのインピーダンス測定値と第２条件でのインピーダンス測定値とを取得するインピーダンス測定値取得ステップと、前記第１条件でのインピーダンス測定値と前記第２条件でのインピーダンス測定値との比と、前記第１条件での生体インピーダンスと前記第２条件での生体インピーダンスとの比と脂肪厚との関係を示す情報とに基づいて、前記対象生体における脂肪厚を求める脂肪厚推定ステップと、を有する。
　本発明の第４の態様によれば、プログラムは、コンピュータに、対象生体について、第１条件でのインピーダンス測定値と、第２条件でのインピーダンス測定値とを取得するインピーダンス測定値取得ステップと、前記第１条件でのインピーダンス測定値と前記第２条件でのインピーダンス測定値との比と、前記第１条件でのインピーダンスと前記第２条件でのインピーダンスとの比と脂肪厚との関係を示す情報とに基づいて、前記対象生体における脂肪厚を求める脂肪厚推定ステップと、を実行させるためのプログラムである。
　本発明によれば、安定した精度で脂肪厚を推定することができる。
本発明の一実施形態における脂肪厚推定システムの機能構成を示す概略ブロック図である。 同実施形態における脂肪厚推定システムの装置構成を示す概略構成図である。 同実施形態における潤い推定用電極の構成の、もう１つの例を示す説明図である。 同実施形態の脂肪厚推定用電極における電極の選択の第１の例を示す説明図である。 同実施形態の脂肪厚推定用電極における電極の選択の第２の例を示す説明図である。 同実施形態における対象生体のシミュレーションモデルの例を示す説明図である。 同実施形態において、脂肪の厚さが比較的薄い場合の、電流分布の例を示す説明図である。 同実施形態において、脂肪の厚さが比較的厚い場合の、電流分布の例を示す説明図である。 同実施形態において、電流注入用電極の間隔が比較的狭い場合の、電流分布の例を示す説明図である。 同実施形態において、周波数が比較的低い電流を注入した場合の、電流分布の例を示す説明図である。 同実施形態において、周波数が比較的高い電流を注入した場合の、電流分布の例を示す説明図である。 同実施形態において、周波数がさらに高い電流を注入した場合の、電流分布の例を示す説明図である。 同実施形態における、電流注入用電極の間隔の違いによるインピーダンス比の違いの例を示すグラフである。 同実施形態における、インピーダンス測定ユニットが生体に接触する強度の表示例を示す説明図である。 同実施形態において、スマートフォンが脂肪厚を推定する処理手順の例を示すフローチャートである。
　以下、本発明の実施形態を説明するが、以下の実施形態は請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
　図１は、本発明の一実施形態における脂肪厚推定システムの機能構成を示す概略ブロック図である。同図において、脂肪厚推定システム１は、スマートフォン（携帯情報端末、タブレット端末、モバイルコンピュータ）１００と、インピーダンス測定ユニット２００とを具備する。スマートフォン１００は、通信部１１０と、表示部１２０と、操作入力部１３０と、記憶部１８０と、制御部１９０とを具備する。制御部１９０は、インピーダンス測定指令部１９１と、接触状態検出部（検出部）１９２と、脂肪厚推定部（推定部、算出部）１９３と、潤い推定部（算出部）１９４とを具備する。インピーダンス測定ユニット（インピーダンス測定値取得部）２００は、潤い推定用電極２１０と、脂肪厚推定用電極２２０と、ひずみゲージ（接触強度センサ）２３０と、測定・通信部（インピーダンス測定値取得部）２４０とを具備する。測定・通信部２４０は、測定回路２４１と、通信回路２４２とを具備する。
　脂肪厚推定システム１は、生体の皮下脂肪厚を計測するためのシステムであり、生体に電流を注入してインピーダンスを測定し、インピーダンス測定値から皮下脂肪厚を推定することにより、当該皮下脂肪厚を計測する。例えば、脂肪厚推定システム１は、人の二の腕または腹部など、ある部分における皮下脂肪厚を推定する。
　なお、ここでいう皮下脂肪厚とは、皮下脂肪の厚さである。以下では、皮下脂肪厚を単に「脂肪厚」と称する。
　本実施形態では、脂肪厚推定対象の生体（対象生体）が人である場合を例に説明する。具体的には、脂肪厚推定システム１は、当該脂肪厚推定システム１のユーザの脂肪厚を推定（計測、算出）する。
　また、本実施形態では、脂肪厚推定システム１は、生体に定電流を注入した場合の電圧測定値に基づいて脂肪厚を推定する。定電流を注入する場合、電圧測定値にてインピーダンスが示されている。
　インピーダンス測定ユニット２００は、スマートフォン１００からの指示に従って、インピーダンスの測定を行う。具体的には、インピーダンス測定ユニット２００は、ユーザの肌に接した状態でスマートフォン１００からインピーダンス測定指示を受け、当該指示に従ってインピーダンスを測定する。
　特に、インピーダンス測定ユニット２００は、脂肪厚推定対象の生体（対象生体、ユーザ）について、第１周波数の電流に対するインピーダンスと、第２周波数の電流に対するインピーダンスとを測定する。後述するように、比較的高い第２周波数の電流によるインピーダンスを基準値として、比較的低い第１周波数の電流によるインピーダンスを規格化することで、インピーダンス測定ユニット２００の肌への接触状態の、インピーダンスへの影響を低減させることができる。
　また、インピーダンス測定ユニット２００（脂肪厚推定用電極２２０）は、図２を参照して後述するように、間隔の異なる複数対の電流注入用電極を具備している。そして、インピーダンス測定ユニット２００は、スマートフォン１００から指示される電流注入用電極から電流を生体内に注入してインピーダンスを測定する。スマートフォン１００の指示に基づいて、複数の電極における２以上の電極（適用電極）に選択的に電流が適用される。後述するように、間隔の異なる電極を使い分けることで、脂肪が薄い場合も厚い場合も、より高精度に脂肪厚を推定することができる。
　さらに、インピーダンス測定ユニット２００は、スマートフォン１００からの指示に従って、肌の潤い度合い推定用にインピーダンスを測定する。
　潤い推定用電極２１０は、肌の潤い度合い推定の際のインピーダンス測定用電極である。潤い推定用電極２１０の詳細については図２を参照して後述する。
　脂肪厚推定用電極２２０は、脂肪厚推定の際のインピーダンス測定用電極である。脂肪厚推定用電極２２０の詳細については図２を参照して後述する。
　ひずみゲージ（接触強度センサ）２３０は、インピーダンス測定ユニット２００が生体に接触する強度（度合、レベル、圧力）を測定するためのセンサである。ここで、インピーダンス測定ユニット２００を生体に押し当てることで、例えば二の腕の凸形状など生体の形状に応じたたわみがひずみゲージ２３０に生じる。ひずみゲージ２３０は、当該たわみによって生じるひずみを測定する。ひずみゲージ２３０によるひずみ測定値は、インピーダンス測定ユニット２００が生体に接触する強度を示す値（指標）として用いられる。
　なお、ひずみゲージ２３０をそのまま生体に押し当てたのでは、生体（例えば二の腕などの測定部位）が押されて変形し、正確に圧力を測定できない可能性がある。そこで、ひずみゲージ２３０の生体との接触面に小さな凸状の突起物を設けるようにしてもよい。ひずみゲージ２３０が生体に押し当てられた際、ひずみゲージ２３０が当該突起物によって押されてたわみ、圧力を測定できることが期待される。
　あるいは一般的な圧力センサの構造と同様にして、ひずみゲージ２３０に、圧力に応じたたわみが生じるよう、板などにひずみゲージ２３０を固定するなど、突起物を設ける以外の方法で、ひずみゲージ２３０にて圧力を測定できるようにしてもよい。
　また、脂肪厚を計測する場合と同様に、肌の潤い度合いを計測する場合も、ひずみゲージ等で、潤い推定用電極２１０が肌に接する強度（圧力）を測定するようにしてもよい。例えば、潤い推定用電極２１０の近傍に、ひずみゲージ２３０と同様のひずみゲージを設けてもよい。
　測定・通信部２４０において、測定回路２４１は、スマートフォン１００からのインピーダンス測定指令に従って、インピーダンスの測定を行う。具体的には、測定回路２４１は、通信回路２４２を介してスマートフォン１００から脂肪厚推定用インピーダンス測定指令を受信すると、脂肪厚推定用電極２２０を用いてインピーダンスを測定する。また、測定回路２４１は、通信回路２４２を介してスマートフォン１００から潤い推定用インピーダンス測定指令を受信すると、潤い推定用電極２１０を用いてインピーダンスを測定する。測定回路２４１は、これらインピーダンス測定値を、通信回路２４２を介してスマートフォン１００へ送信する。
　また、測定回路２４１は、ひずみゲージ２３０によるひずみ測定値を取得し、通信回路２４２を介してスマートフォン１００へ送信する。
　通信回路２４２は、スマートフォン１００（通信部１１０）と通信を行う。特に、通信回路２４２は、スマートフォン１００からのインピーダンス測定指令を受信する。また、通信回路２４２は、測定回路２４１によるインピーダンス測定値や、ひずみゲージ２３０によるひずみ測定値をスマートフォン１００へ送信する。
　インピーダンス測定ユニット２００（通信回路２４２）とスマートフォン１００（通信部１１０）との通信方式として、様々な通信方式を採用することができる。例えば、インピーダンス測定ユニット２００とスマートフォン１００とが、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）またはＷｉ－Ｆｉ（登録商標）など、近距離無線通信方式にて通信を行うようにしてもよいが、これに限らない。
　スマートフォン１００は、脂肪厚推定アプリケーションを実行することで、インピーダンス測定ユニット２００を用いて脂肪厚の推定や、肌の潤い度合いの推定を行う。スマートフォン１００は、脂肪厚推定装置の一例に該当する。
　但し、スマートフォン（携帯情報端末、タブレット端末、モバイルコンピュータ）１００以外の装置を脂肪厚推定装置として用いるようにしてもよい。例えば、パソコン（Personal Computer；ＰＣ）など、インピーダンス測定ユニット２００と通信可能な様々な情報処理装置を脂肪厚推定装置として用いることができる。
　通信部１１０は、インピーダンス測定ユニット２００（通信回路２４２）と通信を行う。特に、通信部１１０は、インピーダンス測定指令部１９１からのインピーダンス測定指令をインピーダンス測定ユニット２００へ送信する。また、通信部１１０は、インピーダンス測定ユニット２００からのインピーダンス測定値や、ひずみ測定値を受信する。さらには、通信部１１０は、脂肪厚推定ようのインピーダンス測定値として、比較的低周波である第１周波数の電流に対するインピーダンス測定値と、比較的高周波である第２周波数の電流に対するインピーダンス測定値とを取得する。通信部１１０は、インピーダンス測定値取得部の一例に該当する。
　表示部１２０は、例えば液晶パネルなどの表示画面を有し、動画像や静止画像やテキスト（文字）など、各種画像を表示する。特に、表示部１２０は、脂肪厚計測値として、脂肪厚推定部１９３がインピーダンス測定値から求める脂肪厚推定値を表示する。また、表示部１２０は、接触状態検出部１９２による接触状態（密着状態、配置状態、近接状態、パッディング状態）の検出結果を経時的に表示する。後述するように、接触状態の検出結果の経時的表示は、ユーザの肌へのインピーダンス測定ユニット２００の押し当て方の適切さを示す表示として用いられる。
　操作入力部１３０は、例えば表示部１２０の表示画面に設けられてタッチパネルを構成するタッチセンサなどの入力デバイスを有し、ユーザ操作を受ける。特に、操作入力部１３０は、脂肪厚の計測を指示するユーザ操作や、脂肪厚計測対象の部位（腹部、二の腕など）を示すユーザ操作を受ける。また、操作入力部１３０は、潤い度合いの計測を指示するユーザ操作を受ける。
　記憶部１８０は、スマートフォン１００の有する記憶デバイスにて構成され、各種情報を記憶する。特に、記憶部１８０は、インピーダンスの測定結果から脂肪厚を求めるための換算用データを記憶する。より具体的には、記憶部１８０は、第１周波数の電流に対する生体インピーダンスと、第２周波数の電流に対する生体インピーダンスとの比と、脂肪厚との関係を示す脂肪厚取得用情報（換算テーブル、換算式）を予め記憶している。
　ここで、第１周波数の電流に対する生体インピーダンスと、第２周波数の電流に対する生体インピーダンスとの比を求めることで、第２周波数の電流によるインピーダンスを基準値として第１周波数の電流によるインピーダンスが規格化される。
　以下では、第１周波数の電流に対する生体インピーダンスと、第２周波数の電流に対する生体インピーダンスとの比を、「インピーダンス比」と称する。
　さらには、記憶部１８０は、脂肪厚推定用電極２２０の有している、間隔の異なる複数対の電流注入用電極について、脂肪厚取得用情報を予め記憶している。より具体的には、記憶部１８０は、脂肪厚取得用情報として、脂肪厚毎に選択された複数対の電流注入用電極のいずれかによるインピーダンス比と、当該脂肪厚との関係を示す情報（換算テーブル、換算式）を記憶する。
　また、記憶部１８０は、体の部分（例えば、腹部や二の腕など）毎に脂肪厚取得用情報を記憶しておく。脂肪厚推定部１９３は、ユーザ操作にて示される計測箇所に応じた脂肪厚取得情報を用いることで、より正確に脂肪厚を推定し得る。
　また、記憶部１８０は、測定回路２４１が潤い推定用電極２１０を用いて測定したインピーダンス測定値を、潤い度合いに換算するための潤い度合い取得用情報（換算テーブル、換算式）を予め記憶している。潤い度合い取得用情報において潤い度合いは、「しっとり」、「かさかさ」など感覚的な表現（言語）で示されていてもよいし、数値にて示されていてもよい。
　制御部１９０は、スマートフォン１００の各部を制御して各種機能を実行する。制御部１９０は、スマートフォン１００の有するＣＰＵ（Central Processing Unit、中央処理装置）が、記憶部１８０からプログラムを読み出して実行することで構成される。
　インピーダンス測定指令部１９１は、操作入力部１３０の受けるユーザ操作に基づいてインピーダンス測定指令を生成し、通信部１１０を介してインピーダンス測定ユニット２００へ送信する。より具体的には、操作入力部１３０が、脂肪厚の計測を指示するユーザ操作を受けた後、接触状態検出部１９２が、インピーダンス測定ユニット２００の肌への押し当て状態が良好であることを検出すると、インピーダンス測定指令部１９１は、脂肪厚推定用インピーダンス測定指令を生成し、通信部１１０を介してインピーダンス測定ユニット２００へ送信する。また、操作入力部１３０が、肌の潤い度合いの計測を指示するユーザ操作を受けた後、接触状態検出部１９２が、インピーダンス測定ユニット２００の肌への押し当て状態が良好であることを検出すると、インピーダンス測定指令部１９１は、潤い推定用インピーダンス測定指令を生成し、通信部１１０を介してインピーダンス測定ユニット２００へ送信する。
　接触状態検出部１９２は、脂肪厚推定用電極２２０の生体（ユーザ）への接触状態を検出する。接触状態検出部１９２の行う処理の詳細については後述する。
　脂肪厚推定部１９３は、インピーダンス比と、脂肪厚取得用情報とに基づいて、対象生体（ユーザ）における脂肪厚を求める。
　ここで上記のように、インピーダンス比は、第１周波数の電流に対する生体インピーダンスと、第２周波数の電流に対する生体インピーダンスとの比である。また、第２周波数は第１周波数よりも高い周波数である。後述するように、周波数の高い電流の方が、周波数の低い電流よりも生体内を通り易い。従って、周波数の低い電流との比較において、周波数の高い電流によるインピーダンス測定値は、脂肪や筋肉など生体内の組織の影響を受けにくい。一方、周波数の高い電流も周波数の低い電流も、インピーダンス測定ユニット２００の肌への接触状態によるインピーダンスの影響を受ける。
　そこで、比較的周波数の高い第２周波数の電流によるインピーダンスを基準値として、比較的周波数の低い第１周波数の電流によるインピーダンスを規格化することで、インピーダンス測定ユニット２００の肌への接触状態のインピーダンスへの影響を低減させることができる。具体的には、脂肪厚推定システム１は、第１周波数の電流によるインピーダンスを、第２周波数の電流によるインピーダンスで除算した比を用いて脂肪厚の推定を行う。
　さらには、脂肪厚推定部１９３は、複数対の電流注入用電極それぞれによるインピーダンス比のうち、脂肪厚取得用情報にて脂肪厚に対応付けられている比に基づいて、対象生体における脂肪厚を求める。当該処理の詳細については後述する。
　潤い推定部１９４は、生体（ユーザ）のインピーダンス測定値に基づいて当該生体の肌の潤い度合いを推定する。より具体的には、潤い推定部１９４は、測定回路２４１が潤い推定用電極２１０を用いて測定したインピーダンス測定値と、潤い度合い取得用情報とに基づいて、肌の潤い度合いを求める。
　図２は、脂肪厚推定システム１の装置構成を示す概略構成図である。同図において、スマートフォン１００について、表示部１２０の表示画面と操作入力部１３０のタッチセンサとを組み合わせて構成されるタッチパネルが示されている。
　また、インピーダンス測定ユニット２００について、本体（フレキシブル部材、リジッド部材、フレキシブルカード、リジッドカード、小型部材、パッド部材、シート部材、帯状部材、柔軟性を有する帯状部材、帯状の布など）２９０に、潤い推定用電極２１０と、脂肪厚推定用電極２２０と、ひずみゲージ２３０と、測定・通信部２４０（測定回路２４１および通信回路２４２）を格納したケースとが設置されている。これらの各部は、例えば、布２９０に縫い付けられる。また、例えば、各部の間の通電は、布２９０に縫い込まれる導電性の糸にて実現される。あるいは、例えば、インピーダンス測定ユニット２００の各部が、例えばプリント基板（フレキシブル基板、リジッド基板、フレキシブルカード、リジッドカード、小型基板、カード基板、パッド基板、シート基板を含む）などの本体部２９０におけるプリントパターンを用いて実現されていてもよい。本体２９０は、（ａ）たたんだ状態（ロール状、折り曲げ状態を含む）及び（ｂ）対象生体の輪郭に実質的に沿った形状（円形に似た形状、楕円形に似た形状）に変形自在に構成される。あるいは、本体２９０は、（ａ）平板状及び（ｂ）対象生体の輪郭に実質的に沿った形状（円形に似た形状、楕円形に似た形状）に変形自在に構成される。本体２９０が（ａ）小型（パームサイズ、カード型、パッド型など）であること、及び／又は（ｂ）たたんだ状態や平板状に変形自在であること、は可搬性、汎用性、及び／又は操作性に有利である。代替的な実施形態において、潤い推定用電極２１０、脂肪厚推定用電極２２０、ひずみゲージ２３０、及び測定・通信部２４０の少なくとも一部を省略した構成、又は少なくとも一部を本体２９０とは別に設けた構成とすることができる。
　潤い推定用電極２１０は、円形状または環状の４つの電極２１１～２１４を含んで構成されている。これらのうち、最も内側の電極２１１と、最も外側の電極２１４とが、電流注入用電極として用いられ、その間の電極２１２および２１３が、電圧検出用電極として用いられる。具体的には、測定回路２４１（図１）は、電極２１１～２１４を用いて４電極法により、潤い度合い推定用のインピーダンスを測定する。
　脂肪厚推定用電極２２０は、８つの電極２２１～２２８を含んで構成されている。例えば、各電極は０．５、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１５、又は２０ミリメートル（ｍｍ）の間隔で直線上に配置される。電極の間隔は、０．５ミリメートル未満、２０ミリメートル以上にしてもよい。これら８つの電極のうち、最も外側の電極２２１および２２８、その内側の電極２２２および２２７、その内側の電極２２３および２２６は、それぞれ、一対の電流注入用電極として用いられる。また、最も内側の電極２２４および２２５は、一対の電圧検出用電極として用いられる。
　但し、図２に示す各部の数や形状や配置は一例であり、これに限らない。例えば、脂肪厚推定用電極２２０に含まれる電極の数は同図に示す８つに限らず、電流注入用電極が２つ以上、電圧測定用電極が２つ以上、合計４つ以上であればよい。電極の対が固定である場合は、脂肪厚推定用電極２２０は偶数個の電極を含んで構成される。
　なお、電流挿入用電極（適用電極）は、必ずしも２つ（１対）の電極の組み合わせで構成されている必要はなく、３つ以上の電極で構成されていてもよい。例えば、脂肪厚推定システム１が、電極２２１と２２４との間、および、電極２２４と２２８との間にそれぞれ電源を配置し、これら３つの電極を電流挿入用電極（適用電極）として用いて電流を挿入するようにしてもよい。あるいは、脂肪厚推定システム１が、３つの電極を電流挿入用電極（適用電極）として用いて３相交流を挿入するようにしてもよい。
　また、電圧測定用電極（検知電極）も、必ずしも２つ（１対）の電極の組み合わせで構成されている必要はなく、３つ以上の電極で構成されていてもよい。例えば、脂肪厚推定システム１が、電極２２４、２２５および２２６を電圧測定用電極（検知電極）として用いて、電極２２４と２２５との間の電圧と、電極２２５と２２６との間の電圧とを同時に測定するようにしてもよい。
　また、潤い推定用電極の構成も図２に示すものに限らない。
　図３は、潤い推定用電極の構成の、もう１つの例を示す説明図である。同図において、潤い推定用電極３１０は、４つの電極３１１～３１４を含んで構成されている。これらのうち、電極３１１および３１４が、電流注入用電極（適用電極）として用いられ、電極３１２および３１３が電圧測定用電極（検知電極）として用いられる。潤い推定用電極３１０の方が、布２９０に縫い付ける際、電極同士が接触しないように縫い付けることが、潤い推定用電極２１０よりも容易である。
　また、脂肪厚推定システム１を、１つの装置にて実現するようにしてもよい。例えば、インピーダンス測定ユニット２００が、図１に示すスマートフォン１００の各部の機能も備えるようにしてもよい。
　あるいは、脂肪厚推定システム１を、３つ以上の装置にて構成するようにしてもよい。
　次に図４～図１２を参照して、電極の間隔や周波数と、電流が到達する深さとの関係について説明する。
　図４は、脂肪厚推定用電極２２０における電極の選択の第１の例を示す説明図である。
同図では、最も外側の電極２２１および２２８が電流注入用電極として用いられ、最も内側の電極２２４および２２５が電圧測定用電極として用いられている。この場合、インピーダンス測定ユニット２００は、７０ミリメートル間隔で電流を注入する。図４の例は、電流注入用電極の間隔が比較的広い例である。
　なお、以下では、脂肪厚推定用電極２２０のうち選択された電極の位置をＤＲｘ－ｙにて表記する。ここで、ｘは、最も外側の電極（電極２２１および２２８）を１として数えた電流注入用電極の位置を示す。また、ｙは、最も外側の電極を１として数えた電圧検出用電極の位置を示す。図４における電極の選択は、「ＤＲ１－４」と表される。
　図５は、脂肪厚推定用電極２２０における電極の選択の第２の例を示す説明図である。同図では、外側から３番目の電極２２３および２２６が電流注入用電極として用いられ、最も内側の電極２２４および２２５が電圧測定用電極として用いられている。この場合、インピーダンス測定ユニット２００は、３０ミリメートル間隔で電流を注入する。図５の例は、電流注入用電極の間隔が比較的狭い例である。
　図５における電極の選択は、「ＤＲ３－４」と表される。
　図６は、対象生体のシミュレーションモデルの例を示す説明図である。以下に説明するシミュレーションでは、同図に示すように、横（Ｘ方向）、縦（Ｙ方向）共に１００ミリメートル、深さ（Ｚ方向）５０ミリメートルの生体モデルを構成し、電流を注入した際の電流分布を有限要素法にて模擬した。なお、図６では、縦の半分（Ｙ／２）で２分割したモデルを示している。
　生体モデルは、上から皮膚層、脂肪層、筋肉層の順に重なった構成とし、皮膚層の厚さを０．５ミリメートルとした。また、脂肪層の厚さを、０．５ミリメートルから２０メートルまでの範囲で様々な厚さに設定した。なお、皮膚層が、一般的な人の皮膚よりも厚く設定されている点については、皮膚層の特性の設定にて調整した。
　また、図６に示すように、皮膚層の表面において、生体モデルの縦に半分（Ｙ／２）の位置に、電極２２１～２２８を、その中心を横半分の位置（Ｘ／２）に合わせて設定した。電極の間隔は１０ミリメートルとした。
　かかるモデルにて、１ミリアンペア（ｍＡ）の定電流を生体に注入した場合の電流分布を模擬した。
　まず、脂肪の厚さと電流分布との関係について説明する。
　図７は、脂肪の厚さが比較的薄い場合の、電流分布の例を示す説明図である。同図は、脂肪厚（脂肪層の厚さ）を５ミリメートルとして、電極２２１および２２８にて１００キロヘルツ（ｋＨｚ）の電流を注入した場合のシミュレーション結果を示している。
　図７～図１２では、電流量を濃淡にて示している。具体的には、濃淡が濃い（黒っぽい）ほど電流量が多いことを示し、逆に濃淡が淡い（白っぽい）ほど電流量が少ないことを示している。
　図８は、脂肪の厚さが比較的厚い場合の、電流分布の例を示す説明図である。同図は、脂肪厚を１０ミリメートルとした場合のシミュレーション結果を示している。図８の例においても、図７の場合と同じく、電流注入用電極を電極２２１および２２８とし、注入する電流の周波数を１００キロヘルツとしている。
　図７と図８とを比較すると、脂肪層の厚さが比較的薄い図７の場合の方が、より深い領域まで電流が到達している。脂肪と筋肉とでは、筋肉の方がより電流を流し易いためである。
　このように、脂肪の厚さが変化すると電流分布が変化し、電圧測定用電極にて測定される電圧も変化する。そこで、接触状態検出部１９２は、電圧測定値に基づいて脂肪厚を求める。
　次に、電流注入用電極の間隔と電流分布との関係について説明する。
　図９は、電流注入用電極の間隔が比較的狭い場合の、電流分布の例を示す説明図である。図７の例では、電流注入用電極を電極２２１および２２８としており、電流注入用電極の間隔が７０ミリメートルであったのに対し、図９の例では、電流注入用電極を電極２２３および２２６としており、電流注入用電極の間隔が３０ミリメートルになっている。一方、図７の例と同じく図９の例においても、脂肪厚は５ミリメートルとなっている。また、図７の例と同じく図９の例においても、注入する電流の周波数は１００キロヘルツとなっている。
　図７と図９とを比較すると、電流注入用電極の間隔が比較的広い図７の場合の方が、より深い領域まで電流が到達している。
　このように、脂肪が厚い場合、電流注入用電極の間隔が広い方が、より正確に脂肪厚を推定し得る。一方、脂肪が薄い場合、電流注入用電極の間隔が狭い方が、脂肪厚の差に応じて電圧測定値の差が大きくなり、より正確に脂肪厚を推定し得る。
　そこで、脂肪厚推定部１９３は、電流注入用電極の間隔を使い分けることで、脂肪が厚い場合も薄い場合も、より正確に脂肪厚を推定する。
　次に、電流の周波数と電流分布との関係について説明する。
　図１０は、周波数が比較的低い電流を注入した場合の、電流分布の例を示す説明図である。同図は、脂肪厚を２０ミリメートルとして、電極２２３および２２６にて１００キロヘルツの電流を注入した場合のシミュレーション結果を示している。
　図１１は、周波数が比較的高い電流を注入した場合の、電流分布の例を示す説明図である。図１０の例では、電流の周波数が１００キロヘルツであったのに対し、図１１の例では、５００キロヘルツの電流を注入した場合のシミュレーション結果を示している。一方、図１０の例と同じく図１１の例においても、脂肪厚は２０ミリメートルである。また、図１０の例と同じく図１１の例においても、電流注入用電極として電極２２３および２２６を用いている。
　図１２は、周波数がさらに高い電流を注入した場合の、電流分布の例を示す説明図である。図１０の例や図１１の例と異なり、図１２の例では、１メガヘルツ（ＭＨｚ）の電流を注入した場合のシミュレーション結果を示している。一方、図１０の例や図１１の例と同じく図１２の例においても、脂肪厚は２０ミリメートルである。また、図１０の例や図１１の例と同じく図１２の例においても、電流注入用電極として電極２２３および２２６を用いている。
　図１０～１２を比較すると、電流の周波数が高いほど深い領域まで電流が到達している。このように、電流の周波数が高い場合、脂肪の厚さの影響を比較的受けにくく、電圧測定用電極における電圧測定値も、脂肪の厚さによるインピーダンスの影響を比較的受けにくい。一方、周波数が高い場合も、低い場合も、電極と肌との接触状態（インピーダンス測定ユニット２００の肌への押し当て状態）によるインピーダンスの影響を受ける。
　従って、比較的高い周波数のインピーダンス測定値を基準として、比較的低い周波数でのインピーダンス測定値を規格化することで、電極と肌との接触状態によるインピーダンスの影響を低減させることができ、より正確に脂肪厚を推定し得る。
　そこで、脂肪厚推定部１９３は比較的低い第１周波数の電流によるインピーダンスを、比較的高い第２周波数の電流によるインピーダンスで除算した比を用いて脂肪厚の推定を行う。当該除算によって、インピーダンスが規格化される。
　次に、図１３を参照して、電流注入用電極の間隔の使い分けについて説明する。
　図１３は、電流注入用電極の間隔の違いによるインピーダンス比の違いの例を示すグラフである。同図に示すグラフの横軸は脂肪厚を示し、縦軸はインピーダンス比を示す。上記のように、インピーダンス比は、第１周波数の電流に対する生体インピーダンスと、第２周波数の電流に対する生体インピーダンスとの比である。具体的には、第１周波数の電流に対する生体インピーダンスを、第２周波数の電流に対する生体インピーダンスで除算した値をインピーダンス比として用いる。
　線Ｌ１１は、ＤＲ３－４の場合のインピーダンス比の例を示す。線Ｌ１２は、ＤＲ１－４の場合のインピーダンス比の例を示す。上記のように、ＤＲ３－４では電流注入用電極の間隔が３０ミリメートルであるのに対し、ＤＲ１－４では電流注入用電極の間隔が７０ミリメートルであり、ＤＲ１－４のほうが電流注入用電極の間隔が広い。
　図１３を参照すると、脂肪厚がＴ１１以下の領域Ａ１１では、線Ｌ１２よりも線Ｌ１１のほうが、傾きが大きい。従って、脂肪厚がＴ１１以下の場合、ＤＲ３－４による方が、脂肪厚をより正確に推定し得る。一方、脂肪厚がＴ１１より大きい（厚い）領域Ａ１２では、線Ｌ１１よりも線Ｌ１２のほうが、傾きが大きい。従って、脂肪厚がＴ１１より大きい場合、ＤＲ１－４による方が、脂肪厚をより正確に推定し得る。
　そこで、脂肪厚推定部１９３は、電流注入用電極の間隔の間隔を使いわける。
　例えば、記憶部１８０が、脂肪厚取得用情報として、領域Ａ１１については、線Ｌ１１に示されるＤＲ３－４による脂肪厚とインピーダンス比との関係を記憶しておく。一方、領域Ａ１２については、線Ｌ１２に示されるＤＲ１－４による脂肪厚とインピーダンス比との関係を記憶しておく。
　そして、脂肪厚推定部１９３は、ＤＲ１－４によるインピーダンス比と、ＤＲ３－４によるインピーダンス比とのうち、脂肪厚取得用情報にて脂肪厚に対応付けられるインピーダンス比を用いて脂肪厚の推定を行う。
　例えば、脂肪厚が３ミリメートルの場合、脂肪厚推定部１９３は、ＤＲ１－４によるインピーダンス比１．１と、ＤＲ３－４によるインピーダンス比３．４とを取得する。
　これらのうち、ＤＲ１－４によるインピーダンス比１．１は、線Ｌ１２において領域Ａ１１に含まれる。これに対して、領域Ａ１１については、記憶部１８０は、線Ｌ１２に示されるＤＲ１－４による脂肪厚とインピーダンス比との関係を記憶しておらず、脂肪厚推定部１９３は、インピーダンス比を脂肪厚に換算することができない。
　一方、ＤＲ３－４によるインピーダンス比３．４は、線Ｌ１１において領域Ａ１１に含まれる。記憶部１８０は、領域Ａ１１について線Ｌ１１に示されるＤＲ３－４による脂肪厚とインピーダンス比との関係を記憶しており、脂肪厚推定部１９３は、インピーダンス比を脂肪厚に換算して脂肪厚推定値を取得する。
　このようにして、脂肪厚推定部１９３は、脂肪が薄い場合、厚い場合の何れも、線Ｌ１１と線Ｌ１２のうち傾きの大きい方に基づいて、インピーダンス比を脂肪厚に換算することができ、より正確な脂肪厚推定値を得られる。
　なお、上述したように、記憶部１８０は、体の部分（例えば、腹部や二の腕など）毎に、図１３に例示されるような脂肪厚取得用情報を記憶しておく。脂肪厚推定部１９３は、ユーザ操作にて示される計測箇所に応じた脂肪厚取得情報を用いることで、より正確に脂肪厚を推定し得る。
　なお、脂肪厚推定システム１が、脂肪厚の推定の際に用いる電流挿入用電極の数は、上述した二対に限らない。例えば、脂肪厚推定システム１が、電極２２２および２２７も電流挿入用電極として用いて、上述したＤＲ１－４およびＤＲ３－４に加えて、ＤＲ２－４にて電圧値を測定するようにしてもよい。
　それぞれの電流挿入用電極について、脂肪厚取得情報の感度の良い部分（脂肪厚の変化に対して電圧測定値が大きく変化する部分）を用いることで、より正確に脂肪厚を推定し得る。
　また、生体に挿入する電流の周波数についても、上述した２つの周波数に限らず３つ以上であってもよい。
　次に、図１４を参照して、ひずみゲージ２３０を用いての肌と電極との適切な接触状態の確保について説明する。
　図１４は、インピーダンス測定ユニット２００が生体（ユーザの肌）に接触する強度（例えば圧力）の表示例を示す説明図である。同図に示す横軸は時刻を示し、縦軸は接触強度を示す。線Ｌ２１は、各時刻における、インピーダンス測定ユニット２００が生体に接触する強度を示す。
　上述したように、インピーダンス測定ユニット２００が生体に接触する強度を示す値として、ひずみゲージ２３０によるひずみ測定値を用いることができる。接触状態検出部１９２は、当該ひずみ測定値を接触状態情報として取得することで、対象生体のインピーダンスの測定に用いられる電極の当該生体への接触状態を検出する。
　接触状態検出部１９２は、線Ｌ２１のような接触状態情報（ひずみ測定値）に加えて、測定可能範囲または目標ライン、あるいはこれら両方を表示部１２０に表示させる。ここで、測定可能範囲や目標ラインは、電極と肌との接触部分のインピーダンスが比較的小さくなる接触強度の範囲や値として予め設定されている。
　ユーザは、この表示を参照して、接触強度が測定可能範囲内に含まれるように、あるいは、接触強度が目標ラインに近付くようにインピーダンス測定ユニット２００の肌への押し当て方を調整する。これにより、ユーザは、インピーダンス測定ユニット２００を適切な圧力で肌に押し当てて電極と肌との接触部分のインピーダンスを低減させることができ、測定回路２４１は、生体インピーダンスをより正確に測定し得る。
　次に、図１５を参照して、スマートフォン１００の動作について説明する。
　図１５は、スマートフォン１００が脂肪厚を推定する処理手順の例を示すフローチャートである。スマートフォン１００は、例えば、脂肪厚の計測を指示するユーザ操作を操作入力部１３０が受けると同図の処理を開始する。
　図１５の処理において、接触状態検出部１９２は、通信部１１０を介してインピーダンス測定ユニット２００から、ひずみゲージ２３０による圧力測定値（ひずみ測定値）を取得する（ステップＳ１０１）。
　そして、表示部１２０は、図１４を参照して説明したように、ひずみゲージ２３０による圧力測定値を表示する（ステップＳ１０２）。
　次に、接触状態検出部１９２は、圧力測定値が測定可能範囲内にある状態が所定時間以上継続しているか否かを判定する（ステップＳ１０３）。当該状態が所定時間以上継続してないと判定した場合（ステップＳ１０３：ＮＯ）、ステップＳ１０１へ戻る。
　一方、当該状態が所定時間以上継続していると判定した場合（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、インピーダンス測定指令部１９１は、ＤＲ１－４の電極を用いて低周波の電流での脂肪厚推定用インピーダンス測定指令を通信部１１０を介してインピーダンス測定ユニット２００へ送信し、通信部１１０は、インピーダンス測定値を得る（ステップＳ１０４）。
　次に、インピーダンス測定指令部１９１は、ＤＲ１－４の電極を用いて高周波の電流での脂肪厚推定用インピーダンス測定指令を通信部１１０を介してインピーダンス測定ユニット２００へ送信し、通信部１１０は、インピーダンス測定値を得る（ステップＳ１０５）。
　さらに、当該状態が所定時間以上継続していると判定した場合（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、インピーダンス測定指令部１９１は、ＤＲ３－４の電極を用いて低周波の電流での脂肪厚推定用インピーダンス測定指令を通信部１１０を介してインピーダンス測定ユニット２００へ送信し、通信部１１０は、インピーダンス測定値を得る（ステップＳ１０６）。
　また、インピーダンス測定指令部１９１は、ＤＲ３－４の電極を用いて高周波の電流での脂肪厚推定用インピーダンス測定指令を通信部１１０を介してインピーダンス測定ユニット２００へ送信し、通信部１１０は、インピーダンス測定値を得る（ステップＳ１０７）。
　なお、ステップＳ１０４～Ｓ１０７の実行順序は様々な順序とすることができる。
　次に、脂肪厚推定部１９３は、ステップＳ１０４で得られたインピーダンス測定値をステップＳ１０５で得られたインピーダンス測定値で除算して、ＤＲ１－４についてインピーダンス比を算出する（ステップＳ１０８）。
　また、脂肪厚推定部１９３は、ステップＳ１０６で得られたインピーダンス測定値をステップＳ１０７で得られたインピーダンス測定値で除算して、ＤＲ３－４についてインピーダンス比を算出する（ステップＳ１０９）。
　次に、脂肪厚推定部１９３は、ステップＳ１０８で得られたインピーダンス比、１０９で得られたインピーダンス比、および、記憶部１８０の記憶している脂肪厚取得用情報を用いて、図１３を参照して説明したように脂肪厚推定値を取得する（ステップＳ１１０）。
　そして、表示部１２０が、ステップＳ１１０で得られた脂肪厚推定値を表示する（ステップＳ１１１）。
　その後、図１５の処理を終了する。
　以上のように、脂肪厚推定部１９３は、第１周波数の電流に対するインピーダンス測定値と、第１周波数よりも高い第２周波数の電流に対するインピーダンス測定値との比と、脂肪厚取得用情報とに基づいて、対象生体における脂肪厚を求める。
　これにより、脂肪厚推定部１９３は、脂肪厚推定用電極２２０の肌への接触状態によるインピーダンスの影響を低減させて、脂肪厚をより正確に推定することができる。このように、脂肪厚推定部１９３によれば、電極の生体への接触状態のばらつきによる脂肪厚推定精度の低下を軽減させることができる。
　また、接触状態検出部１９２は、対象生体のインピーダンスの測定に用いられる電極の当該生体への接触状態を検出する。そして、表示部１２０は、図１４の例のように接触状態検出部１９２による接触状態の検出結果を経時的に表示する。
　これにより、ユーザは、この表示を参照して、接触強度が測定可能範囲内に含まれるように、あるいは、接触強度が目標ラインに近付くようにインピーダンス測定ユニット２００の肌への押し当て方を調整する。これにより、ユーザは、インピーダンス測定ユニット２００を適切な圧力で肌に押し当てて電極と肌との接触部分のインピーダンスを低減させることができ、測定回路２４１は、生体インピーダンスをより正確に測定し得る。
　また、潤い推定部１９４は、生体インピーダンス測定値に基づいて当該生体の肌の潤い度合いを推定する。
　このように、スマートフォン１００が脂肪厚に加えて肌の潤い度合いを取得することで、ユーザは、肌の潤い度合いを容易に計測することができる。肌の潤いが時々刻々と変化するのに対し、脂肪厚推定システム１を用いればユーザは肌の潤い度合いを手軽に計測し、必要に応じて保湿などの対応を行うことができる。
　また、インピーダンス測定ユニット２００は、間隔の異なる複数対の電流注入用電極を具備する。また、記憶部１８０は、脂肪厚取得用情報として、脂肪厚毎に選択された複数対の電流注入用電極のいずれかによるインピーダンス比と、当該脂肪厚との関係を示す情報を記憶する。そして、脂肪厚推定部１９３は、複数対の電流注入用電極それぞれによるインピーダンス比のうち、脂肪厚取得用情報にて脂肪厚に対応付けられている比に基づいて、対象生体における脂肪厚を求める。
　これにより、図１３を参照して説明したように、脂肪厚推定部１９３は、脂肪が薄い場合、厚い場合の何れも、より正確に脂肪厚を推定できる。
　なお、接触状態検出部１９２が、対象生体のインピーダンスの測定に用いられる電極の当該生体への接触状態を検出する方法は、ひずみゲージ２３０を用いる方法に限らない。
　例えば、接触状態検出部１９２が、対象生体のインピーダンス測定値または当該インピーダンス測定値に基づく値（例えばインピーダンス比）の変動係数を算出するようにしてもよい。
　さらに例えば、接触状態検出部１９２は、測定回路２４１によるインピーダンス測定値を所定時間分取得し、インピーダンスの標準偏差σ、およびインピーダンスの平均値μを算出する。そして接触状態検出部１９２は、得られた標準偏差σや平均値μを式（１）に適用して変動係数ＣＶを算出する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　そして、表示部１２０は、当該変動係数ＣＶを経時的に表示する。
　インピーダンス測定値またはインピーダンス測定値に基づく値の変動が大きい場合、変動係数ＣＶも大きくなる。また、インピーダンス測定値またはインピーダンス測定値に基づく値の変動が小さい場合、変動係数ＣＶも小さくなる。特に、肌と電極との接触状態（密着状態）が良好である場合、変動係数は小さくなる。
　従って、ユーザは、変動係数が小さくなるように、インピーダンス測定ユニット２００の肌への押し当て方を調整することで、インピーダンス測定ユニット２００を適切な圧力で肌に押し当てて電極と肌との接触部分のインピーダンスを低減させることができる。これにより、脂肪厚推定部１９３は、脂肪厚をより正確に推定することができる。
　なお、インピーダンス測定ユニット２００の形態は、図２に示される形態に限らない。例えば、インピーダンス測定ユニット２００をシャツに組み込んでもよい。これによりユーザは、例えば、ランニングの前後での皮下脂肪の変化を容易に把握し得る。
　なお、本実施形態では、周波数の異なるインピーダンスの比に基づいて脂肪厚を推定する場合を例に説明したが、周波数以外の条件の異なるインピーダンスの比を求めるようにしてもよい。
　例えば、脂肪厚推定システム１（脂肪厚推定部１９３）が、間隔の異なる電極対にて電流を挿入して得られるインピーダンスの比に基づいて脂肪厚を推定するようにしてもよい。
　さらに例えば、インピーダンス測定ユニット２００が、上述したＤＲ１－４やＤＲ３－４のような、脂肪厚測定用の間隔の電極対を用いてのインピーダンス測定に加えて、例えば図２の潤い推定用電極２１０のように間隔の狭い電極を用いて、皮膚インピーダンスの測定を行う。この皮膚インピーダンスの測定では生体の表層部のインピーダンスの測定を行うことになり深部の影響を受けにくい。従って、脂肪厚の影響を受けにくい。
　そして、脂肪厚推定部１９３は、脂肪厚測定用の電極間隔でのインピーダンス測定値を、間隔の狭い電極でのインピーダンス測定値で除算した値（比）を、脂肪厚取得用情報に基づいて脂肪厚に換算する。
　このように、記憶部１８０は、第１条件での生体インピーダンスと第２条件での生体インピーダンスとの比と、脂肪厚との関係を示す脂肪厚取得用情報を記憶する。また、通信部１１０は、対象生体について、第１条件でのインピーダンス測定値と、第２条件でのインピーダンス測定値とを取得する。そして、脂肪厚推定部１９３は、第１条件でのインピーダンス測定値と第２条件でのインピーダンス測定値との比と、脂肪厚取得用情報とに基づいて、対象生体における脂肪厚を求める。
　これにより、脂肪厚推定システム１では、脂肪厚に応じたインピーダンス測定値に対し、脂肪厚の違いによる影響を比較的受けにくいインピーダンス測定値を基準値として比を求める正規化（規格化）を行う運用が可能である。
　当該運用により、脂肪厚推定部１９３は、脂肪厚推定用電極２２０の肌への接触状態によるインピーダンスの影響を低減させて、脂肪厚をより正確に推定することができる。このように、脂肪厚推定部１９３によれば、電極の生体への接触状態のばらつきによる脂肪厚推定精度の低下を軽減させることができる。
　なお、この場合も、上述した周波数の異なるインピーダンスを用いる場合と同様に、インピーダンス測定値として、電圧測定値などインピーダンスを示す様々な値を用いることができる。
　追加的及び／又は代替的に、脂肪厚推定部１９３及び潤い推定部１９４において、処理時間の短縮化のために、所定時間内の値の変化（変化のトレンド）に基づいて、平衡状態における値（安定値）を推定することができる。
　なお、制御部１９０の全部または一部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することで各部の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
　また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
　また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
　以上、本発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
　１　脂肪厚推定システム
　１００　スマートフォン（携帯情報端末、タブレット端末、モバイルコンピュータ）
　１１０　通信部
　１２０　表示部
　１３０　操作入力部
　１８０　記憶部
　１９０　制御部
　１９１　インピーダンス測定指令部
　１９２　接触状態検出部
　１９３　脂肪厚推定部
　１９４　潤い推定部
　２００　インピーダンス測定ユニット
　２１０　潤い推定用電極
　２２０　脂肪厚推定用電極
　２３０　ひずみゲージ
　２４０　測定・通信部
　２４１　測定回路
　２４２　通信回路

Claims (9)

  1. 　第１条件での生体インピーダンスと第２条件での生体インピーダンスとの比と、脂肪厚との関係を示す情報を記憶する記憶部と、
    　対象生体について、前記第１条件でのインピーダンス測定値と、前記第２条件でのインピーダンス測定値とを取得するインピーダンス測定値取得部と、
    　前記第１条件でのインピーダンス測定値と前記第２条件でのインピーダンス測定値との比と、前記情報とに基づいて、前記対象生体における脂肪厚を求める推定部と、
    　を具備する脂肪厚推定装置。
  2. 　前記情報は、第１周波数の電流に対する生体インピーダンスと前記第１周波数よりも高い第２周波数の電流に対する生体インピーダンスとの比と、脂肪厚との関係を示す情報を含み、
    　前記推定部は、対象生体について、前記第１周波数の電流に対するインピーダンス測定値を、前記第１条件でのインピーダンス測定値として取得し、前記第２周波数の電流に対するインピーダンス測定値を、前記第２条件でのインピーダンス測定値として取得する、
    　請求項１に記載の脂肪厚推定装置。
  3. 　インピーダンス測定に用いられる電極の対象生体への接触状態を検出する検出部と、
    　前記検出部による検出結果を経時的に表示する表示部と、
    　を具備する請求項１または請求項２に記載の脂肪厚推定装置。
  4. 　前記対象生体のインピーダンス測定値または当該インピーダンス測定値に基づく値の変動係数を算出する検出部と、
    　前記変動係数を表示する表示部と、
    　を具備する請求項１または請求項２に記載の脂肪厚推定装置。
  5. 　生体のインピーダンス測定値に基づいて当該生体の肌の潤い度合いを推定する潤い推定部を具備する請求項１から４のいずれか一項に記載の脂肪厚推定装置。
  6. 　インピーダンス測定ユニットと、脂肪厚推定装置とを具備し、
    　前記インピーダンス測定ユニットは、対象生体について、第１条件でのインピーダンスと第２条件でのインピーダンスとを測定し、
    　前記脂肪厚推定装置は、
    　前記第１条件での生体インピーダンスと前記第２条件での生体インピーダンスとの比と、脂肪厚との関係を示す情報を記憶する記憶部と、
    　前記インピーダンス測定ユニットによる前記第１条件でのインピーダンス測定値と、前記第２条件でのインピーダンス測定値とを取得するインピーダンス測定値取得部と、
    　前記第１条件でのインピーダンス測定値と前記第２条件でのインピーダンス測定値との比と、前記情報とに基づいて、前記対象生体における脂肪厚を求める推定部と、
    　を具備する脂肪厚推定システム。
  7. 　前記インピーダンス測定ユニットは、間隔の異なる複数対の電極を具備し、
    　前記情報は、脂肪厚毎に選択された前記複数対の電極のいずれかによる第１周波数の電流に対する生体インピーダンスと第２周波数の電流に対する生体インピーダンスとの比と、当該脂肪厚との関係を示す情報を含み、
    　前記推定部は、前記複数対の電極それぞれによる前記第１周波数の電流に対する生体インピーダンスと前記第２周波数の電流に対する生体インピーダンスとの比のうち、前記情報にて脂肪厚に対応付けられている比に基づいて、前記対象生体における脂肪厚を求める、
    　請求項６に記載の脂肪厚推定システム。
  8. 　対象生体について、第１条件でのインピーダンス測定値と第２条件でのインピーダンス測定値とを取得するインピーダンス測定値取得ステップと、
    　前記第１条件でのインピーダンス測定値と前記第２条件でのインピーダンス測定値との比と、前記第１条件での生体インピーダンスと前記第２条件での生体インピーダンスとの比と脂肪厚との関係を示す情報とに基づいて、前記対象生体における脂肪厚を求める脂肪厚推定ステップと、
    　を有する脂肪厚推定方法。
  9. 　コンピュータに、
    　対象生体について、第１条件でのインピーダンス測定値と、第２条件でのインピーダンス測定値とを取得するインピーダンス測定値取得ステップと、
    　前記第１条件でのインピーダンス測定値と前記第２条件でのインピーダンス測定値との比と、前記第１条件でのインピーダンスと前記第２条件でのインピーダンスとの比と脂肪厚との関係を示す情報とに基づいて、前記対象生体における脂肪厚を求める脂肪厚推定ステップと、
    　を実行させるためのプログラム。
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