JP2000229071A - 身体組成推計方法、身体組成推計装置及び身体組成推計プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents
身体組成推計方法、身体組成推計装置及び身体組成推計プログラムを記録した記録媒体Info
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-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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- A61B5/4869—Determining body composition
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- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 脂肪重量や体脂肪率等の推計精度を向上させ
る。 【解決手段】 信号出力回路５は、被験者の体にマルチ
周波のプローブ電流１ｂを投入する。電流検出回路６
は、被験者の体を流れるマルチ周波のプローブ電流１ｂ
を検出する。電圧検出回路７は、被験者の手足間の電圧
Ｖｐを検出する。ＣＰＵ１０は、検出された電流１ｂと
電圧Ｖｐとに基づいて、生体電気インピーダンスを測定
し、測定結果に基づいて、周波数０時、周波数無限大時
にまで外挿されたインピーダンス軌跡を求め、周波数０
時アドミッタンスＹ（０）と周波数無限大時アドミッタ
ンスＹ（∞）とを算出する。次に、算出されたアドミッ
タンスＹ（０），Ｙ（∞）、身長に基づいて、除骨重量
・脂肪重量を算出し、さらに、被験者の年齢、身長及び
体重に基づいて、骨重量を算出する。除骨重量・脂肪重
量と骨重量とに基づいて、被験者の体の脂肪重量や体脂
肪率を推定する。
る。 【解決手段】 信号出力回路５は、被験者の体にマルチ
周波のプローブ電流１ｂを投入する。電流検出回路６
は、被験者の体を流れるマルチ周波のプローブ電流１ｂ
を検出する。電圧検出回路７は、被験者の手足間の電圧
Ｖｐを検出する。ＣＰＵ１０は、検出された電流１ｂと
電圧Ｖｐとに基づいて、生体電気インピーダンスを測定
し、測定結果に基づいて、周波数０時、周波数無限大時
にまで外挿されたインピーダンス軌跡を求め、周波数０
時アドミッタンスＹ（０）と周波数無限大時アドミッタ
ンスＹ（∞）とを算出する。次に、算出されたアドミッ
タンスＹ（０），Ｙ（∞）、身長に基づいて、除骨重量
・脂肪重量を算出し、さらに、被験者の年齢、身長及び
体重に基づいて、骨重量を算出する。除骨重量・脂肪重
量と骨重量とに基づいて、被験者の体の脂肪重量や体脂
肪率を推定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、生体電気インピ
ーダンス法に基づいて、主として、除骨重量・脂肪重
量、脂肪重量、体脂肪率等、被験者の体脂肪の状態等を
推計するための身体組成推計方法、身体組成推計装置及
び身体組成推計プログラムを記録した記録媒体に関す
る。
ーダンス法に基づいて、主として、除骨重量・脂肪重
量、脂肪重量、体脂肪率等、被験者の体脂肪の状態等を
推計するための身体組成推計方法、身体組成推計装置及
び身体組成推計プログラムを記録した記録媒体に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】人間の除脂肪重量ＬＢＭ、脂肪重量ＦＡ
Ｔ等の精密な測定は、主として、二重エネルギＸ線吸収
法（Dual energy X-ray Absorptiometry、以下、簡単
に、ＤＸＡという）等に代表されるＸ線を使用する測定
装置を用いたり、あるいは水中体重法により行われる
が、Ｘ線による測定では、装置が大がかりになる上、被
爆の虞れがある。また、水中体重法では、浴槽内に被験
者が入らねばならず、大変煩雑である。
Ｔ等の精密な測定は、主として、二重エネルギＸ線吸収
法（Dual energy X-ray Absorptiometry、以下、簡単
に、ＤＸＡという）等に代表されるＸ線を使用する測定
装置を用いたり、あるいは水中体重法により行われる
が、Ｘ線による測定では、装置が大がかりになる上、被
爆の虞れがある。また、水中体重法では、浴槽内に被験
者が入らねばならず、大変煩雑である。
【０００３】そこで、無被爆下で取り扱える簡易な装置
として、生体電気インピーダンス（Bioelectric Impeda
nce）法を利用する身体組成推計装置が普及してきてい
る。この生体電気インピーダンス法では、生体の電気特
性が、組織又は臓器の種類によって著しく異なってお
り、例えば、ヒトの場合、血液の電気抵抗率は１５０Ω
・ｃｍ前後であるのに対して、骨や脂肪の電気抵抗率は
１〜５ｋΩ・ｃｍもあることが、利用される。
として、生体電気インピーダンス（Bioelectric Impeda
nce）法を利用する身体組成推計装置が普及してきてい
る。この生体電気インピーダンス法では、生体の電気特
性が、組織又は臓器の種類によって著しく異なってお
り、例えば、ヒトの場合、血液の電気抵抗率は１５０Ω
・ｃｍ前後であるのに対して、骨や脂肪の電気抵抗率は
１〜５ｋΩ・ｃｍもあることが、利用される。
【０００４】生体電気インピーダンスは、生体中のイオ
ンによって搬送される電流に対する生体の抵抗（レジス
タンス）と、細胞膜、組織界面、あるいは非イオン化組
織によって作り出される様々な種類の分極プロセスと関
連したリアクタンスとから構成される。細胞１，１，…
は、図１２に示すように、細胞膜２，２，…によって取
り囲まれて成り立っており、この細胞膜２，２，…は、
電気的には容量（キャパシタンス）の大きなコンデンサ
と見ることができる。したがって、生体電気インピーダ
ンスは、図１３に示すように、細胞外液抵抗１／Ｙeの
みからなる細胞外液インピーダンスと、細胞内液抵抗１
／Ｙiと細胞膜容量Ｃmとの直列接続からなる細胞内液イ
ンピーダンスとの並列合成インピーダンスと考えること
ができる。
ンによって搬送される電流に対する生体の抵抗（レジス
タンス）と、細胞膜、組織界面、あるいは非イオン化組
織によって作り出される様々な種類の分極プロセスと関
連したリアクタンスとから構成される。細胞１，１，…
は、図１２に示すように、細胞膜２，２，…によって取
り囲まれて成り立っており、この細胞膜２，２，…は、
電気的には容量（キャパシタンス）の大きなコンデンサ
と見ることができる。したがって、生体電気インピーダ
ンスは、図１３に示すように、細胞外液抵抗１／Ｙeの
みからなる細胞外液インピーダンスと、細胞内液抵抗１
／Ｙiと細胞膜容量Ｃmとの直列接続からなる細胞内液イ
ンピーダンスとの並列合成インピーダンスと考えること
ができる。
【０００５】ところで、従来の身体組成推計装置では、
手足の表面電極間に流すべき正弦波交流電流の周波数
を、電気位相角φが最大になる時の周波数（特性周波
数）である略５０ｋＨｚに固定した状態で、被験者の生
体電気インピーダンスを測定する構成となっているた
め、細胞外液抵抗１／Ｙeと、細胞内液抵抗１／Ｙiとを
分離して求めることができず、細胞外液インピーダンス
と細胞内液インピーダンスとの並列合成インピーダンス
に基づいて、しかも、細胞膜の容量成分を含んだ生体電
気インピーダンスに基づいて、被験者の体脂肪の状態を
推計していたため、除脂肪重量ＬＢＭ、脂肪重量ＦＡＴ
等の推計精度が余り良くない、という欠点があった。
手足の表面電極間に流すべき正弦波交流電流の周波数
を、電気位相角φが最大になる時の周波数（特性周波
数）である略５０ｋＨｚに固定した状態で、被験者の生
体電気インピーダンスを測定する構成となっているた
め、細胞外液抵抗１／Ｙeと、細胞内液抵抗１／Ｙiとを
分離して求めることができず、細胞外液インピーダンス
と細胞内液インピーダンスとの並列合成インピーダンス
に基づいて、しかも、細胞膜の容量成分を含んだ生体電
気インピーダンスに基づいて、被験者の体脂肪の状態を
推計していたため、除脂肪重量ＬＢＭ、脂肪重量ＦＡＴ
等の推計精度が余り良くない、という欠点があった。
【０００６】この欠点を解消する手段として、マルチ周
波のプローブ電流を生成し、生成しマルチ周波のプロー
ブ電流を被験者の体に投入し、その際の電流及び被験者
の被電圧測定表面部位間の電圧を測定し、該被験者の生
体電気インピーダンスを測定することにより、細胞外液
抵抗１／Ｙe と、細胞内液抵抗１／Ｙi とを（細胞膜容
量Ｃｍを含まない）純粋な抵抗値として求め、求められ
た細胞外液抵抗１／Ｙeと細胞内液抵抗１／Ｙiとに基づ
いて、被験者の体脂肪の状態を推計する身体組成推計装
置が提供されている（この出願人の出願に係る特開平１
０−１４８９９号公報等参照）。
波のプローブ電流を生成し、生成しマルチ周波のプロー
ブ電流を被験者の体に投入し、その際の電流及び被験者
の被電圧測定表面部位間の電圧を測定し、該被験者の生
体電気インピーダンスを測定することにより、細胞外液
抵抗１／Ｙe と、細胞内液抵抗１／Ｙi とを（細胞膜容
量Ｃｍを含まない）純粋な抵抗値として求め、求められ
た細胞外液抵抗１／Ｙeと細胞内液抵抗１／Ｙiとに基づ
いて、被験者の体脂肪の状態を推計する身体組成推計装
置が提供されている（この出願人の出願に係る特開平１
０−１４８９９号公報等参照）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記出
願に係るマルチ周数インピーダンス法によれば、単一周
波数（５０ｋＨｚ）を用いたインピーダンス法に較べて
明らかに推計精度の向上が認められ、マルチ周数インピ
ーダンス法により推計された脂肪重量とＤＸＡで測定し
た脂肪重量との相関係数が０．９１８と高いものの、体
重と除脂肪重量との差をとる体脂肪量等の算出には、こ
れで、充分であるとはいえない。
願に係るマルチ周数インピーダンス法によれば、単一周
波数（５０ｋＨｚ）を用いたインピーダンス法に較べて
明らかに推計精度の向上が認められ、マルチ周数インピ
ーダンス法により推計された脂肪重量とＤＸＡで測定し
た脂肪重量との相関係数が０．９１８と高いものの、体
重と除脂肪重量との差をとる体脂肪量等の算出には、こ
れで、充分であるとはいえない。
【０００８】この発明は、上述の事情に鑑みてなされた
もので、除骨重量・脂肪重量を正確に推計できるように
して、脂肪重量及び体脂肪率の推計精度の向上を図るこ
とのできる身体組成推計方法、身体組成推計装置及び身
体組成推計プログラムを記録した記録媒体を提供するこ
とを第１の目的としている。また、この発明は、除骨重
量・脂肪重量を正確に推計し、骨重量も推定できるよう
にして、脂肪重量及び体脂肪率の推計精度の向上を図る
ことのできる身体組成推計方法、身体組成推計装置及び
身体組成推計プログラムを記録した記録媒体を提供する
ことを第２の目的としている。
もので、除骨重量・脂肪重量を正確に推計できるように
して、脂肪重量及び体脂肪率の推計精度の向上を図るこ
とのできる身体組成推計方法、身体組成推計装置及び身
体組成推計プログラムを記録した記録媒体を提供するこ
とを第１の目的としている。また、この発明は、除骨重
量・脂肪重量を正確に推計し、骨重量も推定できるよう
にして、脂肪重量及び体脂肪率の推計精度の向上を図る
ことのできる身体組成推計方法、身体組成推計装置及び
身体組成推計プログラムを記録した記録媒体を提供する
ことを第２の目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、身体組成推計方法に係り、
マルチ周波のプローブ電流を各周波数毎に生成し、生成
された前記プローブ電流を被験者の体に投入して、その
際に生体に印加されるプローブ電圧及び生体を流れるプ
ローブ電流を各周波数毎に測定し、該測定結果に基づい
て、前記被験者の体の周波数０時及び周波数無限大時の
電気アドミッタンス又は電気インピーダンスを算出し、
式（７）に基づいて、前記除骨重量・脂肪重量ＬＥＡＮ
を推計することを特徴としている。
に、請求項１記載の発明は、身体組成推計方法に係り、
マルチ周波のプローブ電流を各周波数毎に生成し、生成
された前記プローブ電流を被験者の体に投入して、その
際に生体に印加されるプローブ電圧及び生体を流れるプ
ローブ電流を各周波数毎に測定し、該測定結果に基づい
て、前記被験者の体の周波数０時及び周波数無限大時の
電気アドミッタンス又は電気インピーダンスを算出し、
式（７）に基づいて、前記除骨重量・脂肪重量ＬＥＡＮ
を推計することを特徴としている。
【００１０】 ＬＥＡＮ＝ａＹ（０）Ｈ2 ＋ｂＹ（∞）Ｈ2 ＋ｃＨ3 ＋ｄ…（７） ＬＥＡＮ：被験者の体の除骨重量・脂肪重量 Ｙ（０）：周波数０時の電気アドミッタンス（電気イン
ピーダンスの逆数） Ｙ（∞）：周波数無限大時の電気アドミッタンス（電気
インピーダンスの逆数） Ｈ：被験者の身長 ａ，ｂ，ｃ，ｄ：定数
ピーダンスの逆数） Ｙ（∞）：周波数無限大時の電気アドミッタンス（電気
インピーダンスの逆数） Ｈ：被験者の身長 ａ，ｂ，ｃ，ｄ：定数
【００１１】請求項２記載の発明は、請求項１記載の身
体組成推計方法に係り、測定された各周波数毎の電気イ
ンピーダンス又は電気アドミッタンスに基づいて、最小
二乗法の演算手法を駆使して、周波数０時及び周波数無
限大時の電気アドミッタンス又は電気インピーダンスに
まで外挿されたインピーダンス軌跡又はアドミッタンス
軌跡を求め、求められた該インピーダンス軌跡又はアド
ミッタンス軌跡から、前記被験者の体の周波数０時及び
周波数無限大時の電気アドミッタンス又は電気インピー
ダンスを算出することを特徴としている。
体組成推計方法に係り、測定された各周波数毎の電気イ
ンピーダンス又は電気アドミッタンスに基づいて、最小
二乗法の演算手法を駆使して、周波数０時及び周波数無
限大時の電気アドミッタンス又は電気インピーダンスに
まで外挿されたインピーダンス軌跡又はアドミッタンス
軌跡を求め、求められた該インピーダンス軌跡又はアド
ミッタンス軌跡から、前記被験者の体の周波数０時及び
周波数無限大時の電気アドミッタンス又は電気インピー
ダンスを算出することを特徴としている。
【００１２】請求項３記載の発明は、請求項１記載の身
体組成推計方法に係り、１つが５ｋＨｚ以下の低周波
で、他が２００ｋＨｚ以上の高周波である２周波のプロ
ーブ電流を各周波数毎に生成し、生成された前記プロー
ブ電流を被験者の体に投入して、その際に生体に印加さ
れるプローブ電圧及び生体を流れるプローブ電流を各周
波数毎に測定し、該測定結果に基づいて、前記低周波及
び高周波の電気インピーダンス又は電気アドミッタンス
を算出し、算出された前記低周波の電気インピーダンス
又は電気アドミッタンスを、前記被験者の体の周波数０
時の電気アドミッタンス又は電気インピーダンスである
とみなすと共に、算出された前記高周波の電気インピー
ダンス又は電気アドミッタンスを、前記被験者の体の周
波数無限大時の電気アドミッタンス又は電気インピーダ
ンスであるとみなすことを特徴としている。
体組成推計方法に係り、１つが５ｋＨｚ以下の低周波
で、他が２００ｋＨｚ以上の高周波である２周波のプロ
ーブ電流を各周波数毎に生成し、生成された前記プロー
ブ電流を被験者の体に投入して、その際に生体に印加さ
れるプローブ電圧及び生体を流れるプローブ電流を各周
波数毎に測定し、該測定結果に基づいて、前記低周波及
び高周波の電気インピーダンス又は電気アドミッタンス
を算出し、算出された前記低周波の電気インピーダンス
又は電気アドミッタンスを、前記被験者の体の周波数０
時の電気アドミッタンス又は電気インピーダンスである
とみなすと共に、算出された前記高周波の電気インピー
ダンス又は電気アドミッタンスを、前記被験者の体の周
波数無限大時の電気アドミッタンス又は電気インピーダ
ンスであるとみなすことを特徴としている。
【００１３】請求項４記載の発明は、請求項１記載の身
体組成推計方法に係り、前記被験者の除骨重量・脂肪重
量ＬＥＡＮを与える式（７）を構成する前記定数ａ，
ｂ，ｃは、ＤＸＡで測定した除骨重量・脂肪重量ＬＥＡ
Ｎを、式（７）をそれぞれ構成するＹ（０）Ｈ2，Ｙ
（∞）Ｈ2，Ｈ3の３つの説明変数で重回帰分析して求め
たものであり、かつ、前記定数ｄは、式（７）の左辺の
平均値と、右辺の第１項〜第３項の和の平均値との差か
ら求めたものであることを特徴としている。
体組成推計方法に係り、前記被験者の除骨重量・脂肪重
量ＬＥＡＮを与える式（７）を構成する前記定数ａ，
ｂ，ｃは、ＤＸＡで測定した除骨重量・脂肪重量ＬＥＡ
Ｎを、式（７）をそれぞれ構成するＹ（０）Ｈ2，Ｙ
（∞）Ｈ2，Ｈ3の３つの説明変数で重回帰分析して求め
たものであり、かつ、前記定数ｄは、式（７）の左辺の
平均値と、右辺の第１項〜第３項の和の平均値との差か
ら求めたものであることを特徴としている。
【００１４】請求項５記載の発明は、請求項１記載の身
体組成推計方法に係り、前記被験者の除骨重量・脂肪重
量ＬＥＡＮを与える式（７）を構成する前記定数ａ，
ｂ，ｃとして、男性に対しては、ａ＝９８．２６±２０
％、ｂ＝３０６．０７±２０％、ｃ＝０．００２９±２
０％が与えられ、女性に対しては、ａ＝１８５．６９±
２０％、ｂ＝１６９．４１±２０％、ｃ＝０．００３０
±２０％が与えられ、かつ、前記定数ｄは、式（７）の
左辺の平均値と、式（７）の右辺の第１項〜第３項の和
の平均値との差から求められることを特徴としている。
体組成推計方法に係り、前記被験者の除骨重量・脂肪重
量ＬＥＡＮを与える式（７）を構成する前記定数ａ，
ｂ，ｃとして、男性に対しては、ａ＝９８．２６±２０
％、ｂ＝３０６．０７±２０％、ｃ＝０．００２９±２
０％が与えられ、女性に対しては、ａ＝１８５．６９±
２０％、ｂ＝１６９．４１±２０％、ｃ＝０．００３０
±２０％が与えられ、かつ、前記定数ｄは、式（７）の
左辺の平均値と、式（７）の右辺の第１項〜第３項の和
の平均値との差から求められることを特徴としている。
【００１５】請求項６記載の発明は、請求項１乃至請求
項５のいずれか１に記載の身体組成推計方法に係り、式
（７）に基づいて、前記除骨重量・脂肪重量ＬＥＡＮを
推計すると共に、式（８）に基づいて、前記被験者の骨
重量ＢＭＣを推計した後、前記被験者の体重と、式
（７）から得られた前記除骨重量・脂肪重量ＬＥＡＮ
と、式（８）から得られた前記骨重量ＢＭＣとに基づい
て前記被験者の脂肪重量又は体脂肪率を推計することを
特徴としている。
項５のいずれか１に記載の身体組成推計方法に係り、式
（７）に基づいて、前記除骨重量・脂肪重量ＬＥＡＮを
推計すると共に、式（８）に基づいて、前記被験者の骨
重量ＢＭＣを推計した後、前記被験者の体重と、式
（７）から得られた前記除骨重量・脂肪重量ＬＥＡＮ
と、式（８）から得られた前記骨重量ＢＭＣとに基づい
て前記被験者の脂肪重量又は体脂肪率を推計することを
特徴としている。
【００１６】 ＢＭＣ＝ｅＡＧＥ＋ｆＨ＋ｇＷ＋ｈ …（８） ＢＭＣ：被験者の骨重量 ＡＧＥ：被験者の年齢 Ｈ：被験者の身長 Ｗ：被験者の体重 ｅ，ｆ，ｇ，ｈ：定数
【００１７】請求項７記載の発明は、請求項６記載の身
体組成推計方法に係り、前記被験者の骨重量ＢＭＣを与
える式（８）を構成する前記定数ｅ，ｆ，ｇは、ＤＸＡ
で測定した前記被験者の骨重量ＢＭＣを、式（８）をそ
れぞれ構成するＡＧＥ，Ｈ，Ｗの３つの説明変数で重回
帰分析して求めたものであり、かつ、前記定数ｈは、式
（８）の左辺の平均値と、右辺の第１項〜第３項の和の
平均値との差から求めたものであることを特徴としてい
る。
体組成推計方法に係り、前記被験者の骨重量ＢＭＣを与
える式（８）を構成する前記定数ｅ，ｆ，ｇは、ＤＸＡ
で測定した前記被験者の骨重量ＢＭＣを、式（８）をそ
れぞれ構成するＡＧＥ，Ｈ，Ｗの３つの説明変数で重回
帰分析して求めたものであり、かつ、前記定数ｈは、式
（８）の左辺の平均値と、右辺の第１項〜第３項の和の
平均値との差から求めたものであることを特徴としてい
る。
【００１８】請求項８記載の発明は、請求項６記載の身
体組成推計方法に係り、前記被験者の骨重量ＢＭＣを与
える式（８）を構成する前記定数ｅ，ｆ，ｇは、男性に
対しては、ｅ＝２．１３±２０％、ｆ＝２２．６５±２
０％、ｇ＝４６．１１±２０％が与えられ、女性に対し
ては、ｅ＝−１１．３７±２０％、ｆ＝２１．０３±２
０％、ｇ＝２０．９８±２０％が与えられ、かつ、前記
定数ｈは、式（８）の左辺の平均値と、右辺の第１項〜
第３項の和の平均値との差から求めたものであることを
特徴としている。
体組成推計方法に係り、前記被験者の骨重量ＢＭＣを与
える式（８）を構成する前記定数ｅ，ｆ，ｇは、男性に
対しては、ｅ＝２．１３±２０％、ｆ＝２２．６５±２
０％、ｇ＝４６．１１±２０％が与えられ、女性に対し
ては、ｅ＝−１１．３７±２０％、ｆ＝２１．０３±２
０％、ｇ＝２０．９８±２０％が与えられ、かつ、前記
定数ｈは、式（８）の左辺の平均値と、右辺の第１項〜
第３項の和の平均値との差から求めたものであることを
特徴としている。
【００１９】請求項９記載の発明は、身体組成推計方法
に係り、１以上の周波数のプローブ電流を各周波数毎に
生成し、生成された前記プローブ電流を被験者の体に投
入して、その際に生体に印加されるプローブ電圧及び生
体を流れるプローブ電流を各周波数毎に測定し、該測定
結果に基づいて、前記被験者の体の周波数無限大時及び
周波数０時の電気アドミッタンス又は電気インピーダン
スを算出し、式（９）に基づいて、前記被験者の細胞外
液量ＥＣＦ、細胞内液量ＩＣＦ、又は、体水分量ＴＢＷ
のうち少なくとも１つを推計することを特徴としてい
る。 Ｆ＝Ｒm/｛Ｒinf -1−Ｒo-1 ｝ Ｒicf＝｛−Ｒm＋（Ｒm2＋４Ｆ）0.5｝/２ Ｒecf＝１/｛Ｒinf -1−Ｒicf -1｝ ＬＥＡＮ＝Ａ・Ｈ2/Ｒecf＋Ｂ・Ｈ2/Ｒicf＋Ｃ・ＨE ＥＣＦ＝Ａ・Ｈ2/Ｒecf＋Ｄ・ＬＥＡＮ ＩＣＦ＝Ｂ・Ｈ2/Ｒicf＋２Ｄ・ＬＥＡＮ ＴＢＷ＝ＥＣＦ＋ＩＣＦ …（９） Ｒicf ：細胞内液の抵抗 Ｒecf ：細胞外液の抵抗 Ｒinf ：周波数無限大時の電気インピーダンス Ｒo ：周波数０時の電気インピーダンス ＬＥＡＮ：被験者の体の除骨重量・脂肪重量 Ｈ ：被験者の身長 Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｒm：定数（Ｒmは細胞膜の抵抗に
相当する） Ｆ ：中間変数 請求項１０記載の発明は、請求項９記載の身体組成推計
方法に係り、前記定数Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｒmは、男
女別に定め、電極を被験者の同じ側の手首及び足首に付
けた場合、表３に示した値の０．５倍乃至２倍であるこ
とを特徴としている。
に係り、１以上の周波数のプローブ電流を各周波数毎に
生成し、生成された前記プローブ電流を被験者の体に投
入して、その際に生体に印加されるプローブ電圧及び生
体を流れるプローブ電流を各周波数毎に測定し、該測定
結果に基づいて、前記被験者の体の周波数無限大時及び
周波数０時の電気アドミッタンス又は電気インピーダン
スを算出し、式（９）に基づいて、前記被験者の細胞外
液量ＥＣＦ、細胞内液量ＩＣＦ、又は、体水分量ＴＢＷ
のうち少なくとも１つを推計することを特徴としてい
る。 Ｆ＝Ｒm/｛Ｒinf -1−Ｒo-1 ｝ Ｒicf＝｛−Ｒm＋（Ｒm2＋４Ｆ）0.5｝/２ Ｒecf＝１/｛Ｒinf -1−Ｒicf -1｝ ＬＥＡＮ＝Ａ・Ｈ2/Ｒecf＋Ｂ・Ｈ2/Ｒicf＋Ｃ・ＨE ＥＣＦ＝Ａ・Ｈ2/Ｒecf＋Ｄ・ＬＥＡＮ ＩＣＦ＝Ｂ・Ｈ2/Ｒicf＋２Ｄ・ＬＥＡＮ ＴＢＷ＝ＥＣＦ＋ＩＣＦ …（９） Ｒicf ：細胞内液の抵抗 Ｒecf ：細胞外液の抵抗 Ｒinf ：周波数無限大時の電気インピーダンス Ｒo ：周波数０時の電気インピーダンス ＬＥＡＮ：被験者の体の除骨重量・脂肪重量 Ｈ ：被験者の身長 Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｒm：定数（Ｒmは細胞膜の抵抗に
相当する） Ｆ ：中間変数 請求項１０記載の発明は、請求項９記載の身体組成推計
方法に係り、前記定数Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｒmは、男
女別に定め、電極を被験者の同じ側の手首及び足首に付
けた場合、表３に示した値の０．５倍乃至２倍であるこ
とを特徴としている。
【００２０】
【表３】 請求項１１記載の発明は、身体組成推計装置に係り、マ
ルチ周波のプローブ電流を各周波数毎に生成し、生成さ
れた前記プローブ電流を被験者の体に投入して、その際
に生体に印加される電圧及び生体に流れる電流を測定す
る生体電気量測定手段と、該生体電気量測定手段からの
測定結果に基づいて、前記被験者の体の周波数０時及び
周波数無限大時の電気アドミッタンス又は電気インピー
ダンスを算出する電気アドミッタンス／電気インピーダ
ンス算出手段と、式（１０）を用いて、「前記被験者の
体重から脂肪重量及び骨重量を除いた重量」であると定
義される除骨重量・脂肪重量ＬＥＡＮを推計する除骨重
量・脂肪重量推計手段とを備えてなることを特徴として
いる。
ルチ周波のプローブ電流を各周波数毎に生成し、生成さ
れた前記プローブ電流を被験者の体に投入して、その際
に生体に印加される電圧及び生体に流れる電流を測定す
る生体電気量測定手段と、該生体電気量測定手段からの
測定結果に基づいて、前記被験者の体の周波数０時及び
周波数無限大時の電気アドミッタンス又は電気インピー
ダンスを算出する電気アドミッタンス／電気インピーダ
ンス算出手段と、式（１０）を用いて、「前記被験者の
体重から脂肪重量及び骨重量を除いた重量」であると定
義される除骨重量・脂肪重量ＬＥＡＮを推計する除骨重
量・脂肪重量推計手段とを備えてなることを特徴として
いる。
【００２１】 ＬＥＡＮ＝ａＹ（０）Ｈ2 ＋ｂＹ（∞）Ｈ2 ＋ｃＨ3 ＋ｄ …（１０） ＬＥＡＮ：被験者の体の除骨重量・脂肪重量 Ｙ（０）：周波数０時の電気アドミッタンス（電気イン
ピーダンスの逆数） Ｙ（∞）：周波数無限大時の電気アドミッタンス（電気
インピーダンスの逆数） Ｈ：被験者の身長 ａ，ｂ，ｃ，ｄ：定数
ピーダンスの逆数） Ｙ（∞）：周波数無限大時の電気アドミッタンス（電気
インピーダンスの逆数） Ｈ：被験者の身長 ａ，ｂ，ｃ，ｄ：定数
【００２２】請求項１２記載の発明は、請求項１１記載
の身体組成推計装置に係り、電気アドミッタンス／電気
インピーダンス算出手段は、測定された各周波数毎の電
気インピーダンス又は電気アドミッタンスに基づいて、
最小二乗法の演算手法を駆使して、周波数０時及び周波
数無限大時の電気アドミッタンス又は電気インピーダン
スにまで外挿されたインピーダンス軌跡又はアドミッタ
ンス軌跡を求め、求められた該インピーダンス軌跡又は
アドミッタンス軌跡から、前記被験者の体の周波数０時
及び周波数無限大時の電気アドミッタンス又は電気イン
ピーダンスを算出することを特徴としている。
の身体組成推計装置に係り、電気アドミッタンス／電気
インピーダンス算出手段は、測定された各周波数毎の電
気インピーダンス又は電気アドミッタンスに基づいて、
最小二乗法の演算手法を駆使して、周波数０時及び周波
数無限大時の電気アドミッタンス又は電気インピーダン
スにまで外挿されたインピーダンス軌跡又はアドミッタ
ンス軌跡を求め、求められた該インピーダンス軌跡又は
アドミッタンス軌跡から、前記被験者の体の周波数０時
及び周波数無限大時の電気アドミッタンス又は電気イン
ピーダンスを算出することを特徴としている。
【００２３】請求項１３記載の発明は、請求項１１記載
の身体組成推計装置に係り、前記生体電気量測定手段
は、１つが５ｋＨｚ以下の低周波で、他が２００ｋＨｚ
以上の高周波である２周波のプローブ電流を各周波数毎
に生成し、生成された前記プローブ電流を被験者の体に
投入して、その際に生体に印加されるプローブ電圧及び
生体を流れるプローブ電流を各周波数毎に測定するもの
であり、前記電気アドミッタンス／電気インピーダンス
測定手段は、前記測定結果に基づいて、前記低周波及び
高周波の電気インピーダンス又は電気アドミッタンスを
算出し、算出された前記低周波の電気インピーダンス又
は電気アドミッタンスを、前記被験者の体の周波数０時
の電気アドミッタンス又は電気インピーダンスであると
みなすと共に、算出された前記高周波の電気インピーダ
ンス又は電気アドミッタンスを、前記被験者の体の周波
数無限大時の電気アドミッタンス又は電気インピーダン
スであるとみなすものであることを特徴としている。
の身体組成推計装置に係り、前記生体電気量測定手段
は、１つが５ｋＨｚ以下の低周波で、他が２００ｋＨｚ
以上の高周波である２周波のプローブ電流を各周波数毎
に生成し、生成された前記プローブ電流を被験者の体に
投入して、その際に生体に印加されるプローブ電圧及び
生体を流れるプローブ電流を各周波数毎に測定するもの
であり、前記電気アドミッタンス／電気インピーダンス
測定手段は、前記測定結果に基づいて、前記低周波及び
高周波の電気インピーダンス又は電気アドミッタンスを
算出し、算出された前記低周波の電気インピーダンス又
は電気アドミッタンスを、前記被験者の体の周波数０時
の電気アドミッタンス又は電気インピーダンスであると
みなすと共に、算出された前記高周波の電気インピーダ
ンス又は電気アドミッタンスを、前記被験者の体の周波
数無限大時の電気アドミッタンス又は電気インピーダン
スであるとみなすものであることを特徴としている。
【００２４】請求項１４記載の発明は、請求項１１記載
の身体組成推計装置に係り、前記除骨重量・脂肪重量推
計手段での推計に用いられる、除骨重量・脂肪重量ＬＥ
ＡＮを与える式（１０）を構成する前記定数ａ，ｂ，ｃ
は、ＤＸＡで測定した除骨重量・脂肪重量ＬＥＡＮを、
式（１０）をそれぞれ構成するＹ（０）Ｈ2，Ｙ（∞）
Ｈ2，Ｈ3の３つの説明変数で重回帰分析して求めたもの
であり、かつ、前記定数ｄは、式（１０）の左辺の平均
値と、右辺の第１項〜第３項の和の平均値との差から求
めたものであることを特徴としている。
の身体組成推計装置に係り、前記除骨重量・脂肪重量推
計手段での推計に用いられる、除骨重量・脂肪重量ＬＥ
ＡＮを与える式（１０）を構成する前記定数ａ，ｂ，ｃ
は、ＤＸＡで測定した除骨重量・脂肪重量ＬＥＡＮを、
式（１０）をそれぞれ構成するＹ（０）Ｈ2，Ｙ（∞）
Ｈ2，Ｈ3の３つの説明変数で重回帰分析して求めたもの
であり、かつ、前記定数ｄは、式（１０）の左辺の平均
値と、右辺の第１項〜第３項の和の平均値との差から求
めたものであることを特徴としている。
【００２５】請求項１５記載の発明は、請求項１１記載
の身体組成推計装置に係り、前記除骨重量・脂肪重量推
計手段での推計に用いられる、前記被験者の除骨重量・
脂肪重量ＬＥＡＮを与える式（１０）を構成する前記定
数ａ，ｂ，ｃは、男性に対しては、ａ＝９８．２６±２
０％、ｂ＝３０６．０７±２０％、ｃ＝０．００２９±
２０％が与えられ、女性に対しては、ａ＝１８５．６９
±２０％、ｂ＝１６９．４１±２０％、ｃ＝０．００３
０±２０％が与えられ、かつ、前記定数ｄは、式（１
０）の左辺の平均値と、式（１０）の右辺の第１項〜第
３項の和の平均値との差から求めたものであることを特
徴としている。
の身体組成推計装置に係り、前記除骨重量・脂肪重量推
計手段での推計に用いられる、前記被験者の除骨重量・
脂肪重量ＬＥＡＮを与える式（１０）を構成する前記定
数ａ，ｂ，ｃは、男性に対しては、ａ＝９８．２６±２
０％、ｂ＝３０６．０７±２０％、ｃ＝０．００２９±
２０％が与えられ、女性に対しては、ａ＝１８５．６９
±２０％、ｂ＝１６９．４１±２０％、ｃ＝０．００３
０±２０％が与えられ、かつ、前記定数ｄは、式（１
０）の左辺の平均値と、式（１０）の右辺の第１項〜第
３項の和の平均値との差から求めたものであることを特
徴としている。
【００２６】請求項１６記載の発明は、請求項１１乃至
１５のいずれか１に記載の身体組成推計装置に係り、式
（１０）に基づいて、前記除骨重量・脂肪重量ＬＥＡＮ
を推計する除骨重量・脂肪重量推計手段と、式（１１）
に基づいて、前記被験者の骨重量ＢＭＣを推計する骨重
量推計手段と、前記被験者の体重と、式（１０）から得
られた前記除骨重量・脂肪重量ＬＥＡＮと、式（１１）
から得られた前記骨重量ＢＭＣとに基づいて前記被験者
の脂肪重量又は体脂肪率を推計する脂肪重量／体脂肪率
推計手段とを備えてなることを特徴としている。
１５のいずれか１に記載の身体組成推計装置に係り、式
（１０）に基づいて、前記除骨重量・脂肪重量ＬＥＡＮ
を推計する除骨重量・脂肪重量推計手段と、式（１１）
に基づいて、前記被験者の骨重量ＢＭＣを推計する骨重
量推計手段と、前記被験者の体重と、式（１０）から得
られた前記除骨重量・脂肪重量ＬＥＡＮと、式（１１）
から得られた前記骨重量ＢＭＣとに基づいて前記被験者
の脂肪重量又は体脂肪率を推計する脂肪重量／体脂肪率
推計手段とを備えてなることを特徴としている。
【００２７】 ＢＭＣ＝ｅＡＧＥ＋ｆＨ＋ｇＷ＋ｈ …（１１） ＢＭＣ：被験者の骨重量 ＡＧＥ：被験者の年齢 Ｈ：被験者の身長 Ｗ：被験者の体重 ｅ，ｆ，ｇ，ｈ：定数
【００２８】請求項１７記載の発明は、請求項１６記載
の身体組成推計装置に係り、前記骨重量推計手段での推
計に用いられる、前記被験者の骨重量ＢＭＣを与える式
（１１）を構成する前記定数ｅ，ｆ，ｇは、ＤＸＡで測
定した前記被験者の骨重量ＢＭＣを、式（１１）をそれ
ぞれ構成するＡＧＥ，Ｈ，Ｗの３つの説明変数で重回帰
分析して求めたものであり、かつ、前記定数ｈは、式
（１１）の左辺の平均値と、右辺の第１項〜第３項の和
の平均値との差から求めたものであることを特徴として
いる。
の身体組成推計装置に係り、前記骨重量推計手段での推
計に用いられる、前記被験者の骨重量ＢＭＣを与える式
（１１）を構成する前記定数ｅ，ｆ，ｇは、ＤＸＡで測
定した前記被験者の骨重量ＢＭＣを、式（１１）をそれ
ぞれ構成するＡＧＥ，Ｈ，Ｗの３つの説明変数で重回帰
分析して求めたものであり、かつ、前記定数ｈは、式
（１１）の左辺の平均値と、右辺の第１項〜第３項の和
の平均値との差から求めたものであることを特徴として
いる。
【００２９】請求項１８記載の発明は、請求項１６記載
の身体組成推計装置に係り、前記被験者の骨重量ＢＭＣ
を与える式（１１）を構成する前記定数ｅ，ｆ，ｇは、
男性に対しては、ｅ＝２．１３±２０％、ｆ＝２２．６
５±２０％、ｇ＝４６．１１±２０％が与えられ、女性
に対しては、ｅ＝−１１．３７±２０％、ｆ＝２１．０
３±２０％、ｇ＝２０．９８±２０％が与えられ、か
つ、前記定数ｈは、式（１０）の左辺の平均値と、右辺
の第１項〜第３項の和の平均値との差から求めたもので
あることを特徴としている。
の身体組成推計装置に係り、前記被験者の骨重量ＢＭＣ
を与える式（１１）を構成する前記定数ｅ，ｆ，ｇは、
男性に対しては、ｅ＝２．１３±２０％、ｆ＝２２．６
５±２０％、ｇ＝４６．１１±２０％が与えられ、女性
に対しては、ｅ＝−１１．３７±２０％、ｆ＝２１．０
３±２０％、ｇ＝２０．９８±２０％が与えられ、か
つ、前記定数ｈは、式（１０）の左辺の平均値と、右辺
の第１項〜第３項の和の平均値との差から求めたもので
あることを特徴としている。
【００３０】請求項１９記載の発明は、１以上の周波数
のプローブ電流を各周波数毎に生成し、生成された前記
プローブ電流を被験者の体に投入して、その際に生体に
印加される電圧及び生体に流れる電流を測定する生体電
気量測定手段と、該生体電気量測定手段からの測定結果
に基づいて、前記被験者の体の周波数無限大時及び周波
数０時の電気アドミッタンス又は電気インピーダンスを
算出する電気アドミッタンス／電気インピーダンス算出
手段と、式（１２）を用いて、前記被験者の細胞外液量
ＥＣＦ、細胞内液量ＩＣＦ、又は、体水分量ＴＢＷのう
ち少なくとも１つを推計する細胞外液量、細胞内液量、
又は、体水分量推計手段とを備えてなることを特徴とし
ている。 Ｆ＝Ｒm/｛Ｒinf -1−Ｒo-1 ｝ Ｒicf＝｛−Ｒm＋（Ｒm2＋４Ｆ）0.5｝/２ Ｒecf＝１/｛Ｒinf -1−Ｒicf -1｝ ＬＥＡＮ＝Ａ・Ｈ2/Ｒecf＋Ｂ・Ｈ2/Ｒicf＋Ｃ・ＨE ＥＣＦ＝Ａ・Ｈ2/Ｒecf＋Ｄ・ＬＥＡＮ ＩＣＦ＝Ｂ・Ｈ2/Ｒicf＋２Ｄ・ＬＥＡＮ ＴＢＷ＝ＥＣＦ＋ＩＣＦ …（１２） Ｒicf ：細胞内液の抵抗 Ｒecf ：細胞外液の抵抗 Ｒinf ：周波数無限大時の電気インピーダンス Ｒo ：周波数０時の電気インピーダンス ＬＥＡＮ：被験者の体の除骨重量・脂肪重量 Ｈ ：被験者の身長 Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｒm：定数（Ｒmは細胞膜の抵抗に
相当する） Ｆ ：中間変数 請求項２０記載の発明は、請求項１９記載の身体組成推
計装置に係り、前記定数Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｒmは、
男女別に定め、電極を被験者の同じ側の手首及び足首に
付けた場合、表４に示した値の０．５倍乃至２倍である
ことを特徴としている。
のプローブ電流を各周波数毎に生成し、生成された前記
プローブ電流を被験者の体に投入して、その際に生体に
印加される電圧及び生体に流れる電流を測定する生体電
気量測定手段と、該生体電気量測定手段からの測定結果
に基づいて、前記被験者の体の周波数無限大時及び周波
数０時の電気アドミッタンス又は電気インピーダンスを
算出する電気アドミッタンス／電気インピーダンス算出
手段と、式（１２）を用いて、前記被験者の細胞外液量
ＥＣＦ、細胞内液量ＩＣＦ、又は、体水分量ＴＢＷのう
ち少なくとも１つを推計する細胞外液量、細胞内液量、
又は、体水分量推計手段とを備えてなることを特徴とし
ている。 Ｆ＝Ｒm/｛Ｒinf -1−Ｒo-1 ｝ Ｒicf＝｛−Ｒm＋（Ｒm2＋４Ｆ）0.5｝/２ Ｒecf＝１/｛Ｒinf -1−Ｒicf -1｝ ＬＥＡＮ＝Ａ・Ｈ2/Ｒecf＋Ｂ・Ｈ2/Ｒicf＋Ｃ・ＨE ＥＣＦ＝Ａ・Ｈ2/Ｒecf＋Ｄ・ＬＥＡＮ ＩＣＦ＝Ｂ・Ｈ2/Ｒicf＋２Ｄ・ＬＥＡＮ ＴＢＷ＝ＥＣＦ＋ＩＣＦ …（１２） Ｒicf ：細胞内液の抵抗 Ｒecf ：細胞外液の抵抗 Ｒinf ：周波数無限大時の電気インピーダンス Ｒo ：周波数０時の電気インピーダンス ＬＥＡＮ：被験者の体の除骨重量・脂肪重量 Ｈ ：被験者の身長 Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｒm：定数（Ｒmは細胞膜の抵抗に
相当する） Ｆ ：中間変数 請求項２０記載の発明は、請求項１９記載の身体組成推
計装置に係り、前記定数Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｒmは、
男女別に定め、電極を被験者の同じ側の手首及び足首に
付けた場合、表４に示した値の０．５倍乃至２倍である
ことを特徴としている。
【００３１】
【表４】
【００３２】請求項２１記載の発明は、身体組成推計プ
ログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒
体に係り、コンピュータによって被験者の体の脂肪重量
を推計するための身体組成推計プログラムを記録したコ
ンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、コンピュ
ータを請求項１１乃至２０記載の前記生体電気インピー
ダンス測定手段の一部、アドミッタンス算出手段、ＬＥ
ＡＮ推計手段、骨重量推計手段、脂肪重量／体脂肪率推
計手段、及び、細胞外液量、細胞内液量、又は、体水分
量推計手段として機能させることを特徴としている。
ログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒
体に係り、コンピュータによって被験者の体の脂肪重量
を推計するための身体組成推計プログラムを記録したコ
ンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、コンピュ
ータを請求項１１乃至２０記載の前記生体電気インピー
ダンス測定手段の一部、アドミッタンス算出手段、ＬＥ
ＡＮ推計手段、骨重量推計手段、脂肪重量／体脂肪率推
計手段、及び、細胞外液量、細胞内液量、又は、体水分
量推計手段として機能させることを特徴としている。
【００３３】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施の形態について説明する。説明は、実施例を用い
て具体的に行う。図１は、この発明の一実施例である身
体組成推計装置の電気的構成を示すブロック図、図２
は、同身体組成推計装置の使用状態を模式的に示す模式
図、図３は、人体のインピーダンス軌跡を示す図、図４
は、人体組織の電気的等価回路図、図５は、周波数無限
大時の人体組織の電気的等価回路図、図６は、同身体組
成推計装置の動作手順を示すフローチャート、図７は、
同身体組成推計装置における表示器の表示例を示す図、
図８は、ＤＸＡにより求められた除骨重量・脂肪重量Ｌ
ＥＡＮと、同身体組成推計装置を用いて求められた除骨
重量・脂肪重量ＬＥＡＮとの相関図、図９は、ＤＸＡに
より求められた骨重量ＢＭＣと、同身体組成推計装置を
用いて求められた骨重量ＢＭＣとの相関図、図１０は、
ＤＸＡにより求められた脂肪重量ＦＡＴと、同身体組成
推計装置を用いて求められた脂肪重量ＦＡＴとの相関
図、また、図１１は、ＤＸＡにより求められた脂肪重量
ＦＡＴと従来の身体組成推計装置を用いて求められた脂
肪重量ＦＡＴとの相関図である。
の実施の形態について説明する。説明は、実施例を用い
て具体的に行う。図１は、この発明の一実施例である身
体組成推計装置の電気的構成を示すブロック図、図２
は、同身体組成推計装置の使用状態を模式的に示す模式
図、図３は、人体のインピーダンス軌跡を示す図、図４
は、人体組織の電気的等価回路図、図５は、周波数無限
大時の人体組織の電気的等価回路図、図６は、同身体組
成推計装置の動作手順を示すフローチャート、図７は、
同身体組成推計装置における表示器の表示例を示す図、
図８は、ＤＸＡにより求められた除骨重量・脂肪重量Ｌ
ＥＡＮと、同身体組成推計装置を用いて求められた除骨
重量・脂肪重量ＬＥＡＮとの相関図、図９は、ＤＸＡに
より求められた骨重量ＢＭＣと、同身体組成推計装置を
用いて求められた骨重量ＢＭＣとの相関図、図１０は、
ＤＸＡにより求められた脂肪重量ＦＡＴと、同身体組成
推計装置を用いて求められた脂肪重量ＦＡＴとの相関
図、また、図１１は、ＤＸＡにより求められた脂肪重量
ＦＡＴと従来の身体組成推計装置を用いて求められた脂
肪重量ＦＡＴとの相関図である。
【００３４】この例の身体組成推計装置４は、除骨重量
・脂肪重量、脂肪重量、体脂肪率等、被験者の体脂肪の
状態等を推計する装置に係り、図１及び図２に示すよう
に、被験者の体Ｅに測定信号としてマルチ周波のプロー
ブ電流Ｉｂを周波数毎に流すための信号出力回路５と、
被験者の体Ｅを流れるマルチ周波のプローブ電流Ｉｂを
検出するための電流検出回路６と、被験者の手足間の電
圧Ｖｐを検出するための電圧検出回路７と、入力装置と
してのキーボード８と、出力装置としての表示器９と、
装置各部を制御すると共に、各種演算処理を行うＣＰＵ
（中央処理装置）１０と、ＣＰＵ１０の処理プログラム
を記憶するＲＯＭ１１と、各種データを一時記憶するデ
ータ領域及びＣＰＵ１０の作業領域が設定されるＲＡＭ
１２と、測定時に被験者の手甲部Ｈａや足甲部Ｌｅの皮
膚表面に導電可能に貼り付けられる４個の表面電極Ｈ
ｐ,Ｈｃ,Ｌｐ,Ｌｃとから概略構成されている。
・脂肪重量、脂肪重量、体脂肪率等、被験者の体脂肪の
状態等を推計する装置に係り、図１及び図２に示すよう
に、被験者の体Ｅに測定信号としてマルチ周波のプロー
ブ電流Ｉｂを周波数毎に流すための信号出力回路５と、
被験者の体Ｅを流れるマルチ周波のプローブ電流Ｉｂを
検出するための電流検出回路６と、被験者の手足間の電
圧Ｖｐを検出するための電圧検出回路７と、入力装置と
してのキーボード８と、出力装置としての表示器９と、
装置各部を制御すると共に、各種演算処理を行うＣＰＵ
（中央処理装置）１０と、ＣＰＵ１０の処理プログラム
を記憶するＲＯＭ１１と、各種データを一時記憶するデ
ータ領域及びＣＰＵ１０の作業領域が設定されるＲＡＭ
１２と、測定時に被験者の手甲部Ｈａや足甲部Ｌｅの皮
膚表面に導電可能に貼り付けられる４個の表面電極Ｈ
ｐ,Ｈｃ,Ｌｐ,Ｌｃとから概略構成されている。
【００３５】上記キーボード８は、被験者の身長、年
齢、体重等を入力するためのテンキーや機能キー、及び
操作者（又は被験者）が測定開始／測定終了を指示する
ための開始／終了スイッチ等を有して構成されている。
キーボード８から供給される身長データ、年齢データ、
体重データは、図示せぬキーコード発生回路でキーコー
ドに変換されてＣＰＵ１０に供給される。ＣＰＵ１０
は、コード入力された各種操作信号及び身長データ等を
ＲＡＭ１２のデータ領域に一時記憶する。
齢、体重等を入力するためのテンキーや機能キー、及び
操作者（又は被験者）が測定開始／測定終了を指示する
ための開始／終了スイッチ等を有して構成されている。
キーボード８から供給される身長データ、年齢データ、
体重データは、図示せぬキーコード発生回路でキーコー
ドに変換されてＣＰＵ１０に供給される。ＣＰＵ１０
は、コード入力された各種操作信号及び身長データ等を
ＲＡＭ１２のデータ領域に一時記憶する。
【００３６】上記信号出力回路５は、ＰＩＯ（パラレル
・インタフェース）５１、測定信号発生器５２及び出力
バッファ５３から構成されている。測定信号発生器５２
は、所定の掃引周期で、ＰＩＯ５１を介してＣＰＵ１０
から信号発生指示信号ＳＧが供給されると、周波数が、
例えば１ｋＨｚ〜４００ｋＨｚの範囲で、かつ、１５ｋ
Ｈｚの周波数間隔で段階変化する測定信号（電流）Ｉａ
を、所定の掃引回数Ｎに亘って、繰り返し生成して、出
力バッファ５３に入力する。出力バッファ５３は、入力
される測定信号Ｉａを定電流状態に保ちながら、マルチ
周波のプローブ電流Ｉｂとして表面電極Ｈｃに送出す
る。この表面電極Ｈｃは、測定時、被験者の手甲部Ｈａ
に導電可能に貼り付けられ、これにより、１００〜８０
０μＡの範囲にある電流Ｉｂが被験者の体Ｅ（図２）を
流れることになる。
・インタフェース）５１、測定信号発生器５２及び出力
バッファ５３から構成されている。測定信号発生器５２
は、所定の掃引周期で、ＰＩＯ５１を介してＣＰＵ１０
から信号発生指示信号ＳＧが供給されると、周波数が、
例えば１ｋＨｚ〜４００ｋＨｚの範囲で、かつ、１５ｋ
Ｈｚの周波数間隔で段階変化する測定信号（電流）Ｉａ
を、所定の掃引回数Ｎに亘って、繰り返し生成して、出
力バッファ５３に入力する。出力バッファ５３は、入力
される測定信号Ｉａを定電流状態に保ちながら、マルチ
周波のプローブ電流Ｉｂとして表面電極Ｈｃに送出す
る。この表面電極Ｈｃは、測定時、被験者の手甲部Ｈａ
に導電可能に貼り付けられ、これにより、１００〜８０
０μＡの範囲にある電流Ｉｂが被験者の体Ｅ（図２）を
流れることになる。
【００３７】上記電流検出回路６は、Ｉ／Ｖ変換器（電
流／電圧変換器）６１、ＢＰＦ（バンドパスフィルタ）
６２、Ａ／Ｄ変換器６３及びサンプリングメモリ６４か
ら概略構成されている。Ｉ／Ｖ変換器６１は、被験者の
体Ｅ、すなわち被験者の手甲部Ｈａ（図２）に貼り付け
られた表面電極Ｈｃと足甲部Ｌｅに貼り付けられた表面
電極Ｌｃとの間を流れるマルチ周波のプローブ電流Ｉｂ
を検出して電圧Ｖｂに変換し、変換により得られた電圧
ＶｂをＢＰＦ６２に供給する。ＢＰＦ６２は、入力され
た電圧Ｖｂのうち、略１ｋＨｚ〜８００ｋＨｚの帯域の
電圧信号のみを通して、Ａ／Ｄ変換器６３に供給する。
流／電圧変換器）６１、ＢＰＦ（バンドパスフィルタ）
６２、Ａ／Ｄ変換器６３及びサンプリングメモリ６４か
ら概略構成されている。Ｉ／Ｖ変換器６１は、被験者の
体Ｅ、すなわち被験者の手甲部Ｈａ（図２）に貼り付け
られた表面電極Ｈｃと足甲部Ｌｅに貼り付けられた表面
電極Ｌｃとの間を流れるマルチ周波のプローブ電流Ｉｂ
を検出して電圧Ｖｂに変換し、変換により得られた電圧
ＶｂをＢＰＦ６２に供給する。ＢＰＦ６２は、入力され
た電圧Ｖｂのうち、略１ｋＨｚ〜８００ｋＨｚの帯域の
電圧信号のみを通して、Ａ／Ｄ変換器６３に供給する。
【００３８】Ａ／Ｄ変換器６３は、ＣＰＵ１０が発行す
るデジタル変換指示に従って、アナログの入力電圧Ｖｂ
をデジタルの電圧信号Ｖｂに変換した後、デジタル化さ
れた電圧信号Ｖｂを電流データＶｂとして、サンプリン
グ周期毎、測定信号Ｉａの周波数毎にサンプリングメモ
リ６４に格納する。また、サンプリングメモリ６４は、
ＳＲＡＭから構成され、測定信号Ｉａの周波数毎に一時
格納されたデジタルの電流データＶｂを、ＣＰＵ１０の
求めに応じて、ＣＰＵ１０に送出する。
るデジタル変換指示に従って、アナログの入力電圧Ｖｂ
をデジタルの電圧信号Ｖｂに変換した後、デジタル化さ
れた電圧信号Ｖｂを電流データＶｂとして、サンプリン
グ周期毎、測定信号Ｉａの周波数毎にサンプリングメモ
リ６４に格納する。また、サンプリングメモリ６４は、
ＳＲＡＭから構成され、測定信号Ｉａの周波数毎に一時
格納されたデジタルの電流データＶｂを、ＣＰＵ１０の
求めに応じて、ＣＰＵ１０に送出する。
【００３９】電圧検出回路７は、差動増幅器７１、ＢＰ
Ｆ（バンドパスフィルタ）７２、Ａ／Ｄ変換器７３及び
サンプリングメモリ７４から構成されている。差動増幅
器７１は、被験者の体Ｅ、すなわち被験者の手甲部Ｈａ
に貼り付けられた表面電極Ｈｐと足甲部Ｌｅに貼り付け
られた表面電極Ｌｐとの間の電圧（電位差）を検出す
る。ＢＰＦ７２は、入力された電圧Ｖｐのうち、略１ｋ
Ｈｚ〜８００ｋＨｚの帯域の電圧信号のみを通して、Ａ
／Ｄ変換器７３に供給する。Ａ／Ｄ変換器７３は、ＣＰ
Ｕ１０が発行するデジタル変換指示に従って、アナログ
の入力電圧Ｖｐをデジタルの電圧信号Ｖｐに変換した
後、デジタル化された電圧信号Ｖｐを電圧データＶｐと
して、サンプリング周期毎、測定信号Ｉａの周波数毎に
サンプリングメモリ７４に格納する。また、サンプリン
グメモリ７４は、ＳＲＡＭから構成され、測定信号Ｉａ
の周波数毎に一時格納されたデジタルの電圧データＶｐ
を、ＣＰＵ１０の求めに応じて、ＣＰＵ１０に送出す
る。なお、ＣＰＵ１０は、２つのＡ／Ｄ変換器６３，７
３に対して同一のタイミングでデジタル変換指示を行
う。
Ｆ（バンドパスフィルタ）７２、Ａ／Ｄ変換器７３及び
サンプリングメモリ７４から構成されている。差動増幅
器７１は、被験者の体Ｅ、すなわち被験者の手甲部Ｈａ
に貼り付けられた表面電極Ｈｐと足甲部Ｌｅに貼り付け
られた表面電極Ｌｐとの間の電圧（電位差）を検出す
る。ＢＰＦ７２は、入力された電圧Ｖｐのうち、略１ｋ
Ｈｚ〜８００ｋＨｚの帯域の電圧信号のみを通して、Ａ
／Ｄ変換器７３に供給する。Ａ／Ｄ変換器７３は、ＣＰ
Ｕ１０が発行するデジタル変換指示に従って、アナログ
の入力電圧Ｖｐをデジタルの電圧信号Ｖｐに変換した
後、デジタル化された電圧信号Ｖｐを電圧データＶｐと
して、サンプリング周期毎、測定信号Ｉａの周波数毎に
サンプリングメモリ７４に格納する。また、サンプリン
グメモリ７４は、ＳＲＡＭから構成され、測定信号Ｉａ
の周波数毎に一時格納されたデジタルの電圧データＶｐ
を、ＣＰＵ１０の求めに応じて、ＣＰＵ１０に送出す
る。なお、ＣＰＵ１０は、２つのＡ／Ｄ変換器６３，７
３に対して同一のタイミングでデジタル変換指示を行
う。
【００４０】ＲＯＭ１１は、ＣＰＵ１０の処理プログラ
ムとして、主プログラムの他、例えば、インピーダンス
算出サブプログラム、インピーダンス軌跡算出サブプロ
グラム、周波数０時・周波数無限大時アドミッタンス決
定サブプログラム（以下、単に、アドミッタンス決定サ
ブプログラムという）、除骨重量・脂肪重量推計サブプ
ログラム、骨重量推計サブプログラム、脂肪重量推計サ
ブプログラム、及び体脂肪率推計サブプログラム等を格
納する。各種プログラムは、ＲＯＭ１１からＣＰＵ１０
に読み込まれ、ＣＰＵ１０の動作を制御する。なお、こ
れらのサブプログラムを記録する記録媒体は、ＲＯＭ１
１等の半導体メモリに限らず、磁気ディスク、磁気テー
プ等の磁気的メモリ、ＲＯＭやＲＡＭ等の半導体メモ
リ、ＣＤ−ＲＯＭ等の光磁気メモリ、光学的メモリその
他の記録媒体であっても良い。
ムとして、主プログラムの他、例えば、インピーダンス
算出サブプログラム、インピーダンス軌跡算出サブプロ
グラム、周波数０時・周波数無限大時アドミッタンス決
定サブプログラム（以下、単に、アドミッタンス決定サ
ブプログラムという）、除骨重量・脂肪重量推計サブプ
ログラム、骨重量推計サブプログラム、脂肪重量推計サ
ブプログラム、及び体脂肪率推計サブプログラム等を格
納する。各種プログラムは、ＲＯＭ１１からＣＰＵ１０
に読み込まれ、ＣＰＵ１０の動作を制御する。なお、こ
れらのサブプログラムを記録する記録媒体は、ＲＯＭ１
１等の半導体メモリに限らず、磁気ディスク、磁気テー
プ等の磁気的メモリ、ＲＯＭやＲＡＭ等の半導体メモ
リ、ＣＤ−ＲＯＭ等の光磁気メモリ、光学的メモリその
他の記録媒体であっても良い。
【００４１】ここで、インピーダンス算出サブプログラ
ムは、該サブプログラム記述されたアルゴリズムに従っ
て、ＣＰＵ１０に、サンプリングメモリ６４，７４に記
憶された周波数毎の電流データ及び電圧データを順次読
み出して、各周波数についての被験者の生体電気インピ
ーダンスを算出する処理を実行させる。「従来の技術」
欄で説明したように、細胞膜２，２，…は、容量の大き
なコンデンサとみることができるため、外部から印加さ
れた電流は、周波数の低いときには、図１２に実線Ａ，
Ａ，…で示すように、細胞外液３のみを流れる。しか
し、周波数が高くなるにつれて、細胞膜２，２，…を通
って流れる電流が増え、周波数が非常に高くなると、同
図に破線Ｂ，Ｂ，…で示すように、細胞１，１，…内を
通って流れるようになる。
ムは、該サブプログラム記述されたアルゴリズムに従っ
て、ＣＰＵ１０に、サンプリングメモリ６４，７４に記
憶された周波数毎の電流データ及び電圧データを順次読
み出して、各周波数についての被験者の生体電気インピ
ーダンスを算出する処理を実行させる。「従来の技術」
欄で説明したように、細胞膜２，２，…は、容量の大き
なコンデンサとみることができるため、外部から印加さ
れた電流は、周波数の低いときには、図１２に実線Ａ，
Ａ，…で示すように、細胞外液３のみを流れる。しか
し、周波数が高くなるにつれて、細胞膜２，２，…を通
って流れる電流が増え、周波数が非常に高くなると、同
図に破線Ｂ，Ｂ，…で示すように、細胞１，１，…内を
通って流れるようになる。
【００４２】インピーダンス軌跡算出サブプログラム
は、記述されたアルゴリズムに従って、ＣＰＵ１０に、
インピーダンス算出サブプログラムの制御の下で得られ
た各周波数についての被験者の生体電気インピーダンス
に基づいて、最小二乗法の演算手法に従って、周波数０
時及び周波数無限大時にまで外挿して周波数０から周波
数無限大までのインピーダンス軌跡を算出する処理を実
行させる。「従来の技術」欄では、人体の組織を単純な
電気的等価回路（図１３）で表したが、実際の人体の組
織では、いろいろな大きさの細胞が不規則に配置されて
いるので、実際の人体のインピーダンス軌跡は、図３に
実線Ｄで示すように、中心が実軸より上がった円弧とな
り、電気的等価回路は、図４に示すように、時定数τ＝
Ｃmk／Ｙikが分布している分布定数回路で表される。な
お、同図において、１／Ｙeは細胞外液抵抗、１／Ｙik
は各細胞の細胞内液抵抗、Ｃmkは各細胞の細胞膜容量を
示す。
は、記述されたアルゴリズムに従って、ＣＰＵ１０に、
インピーダンス算出サブプログラムの制御の下で得られ
た各周波数についての被験者の生体電気インピーダンス
に基づいて、最小二乗法の演算手法に従って、周波数０
時及び周波数無限大時にまで外挿して周波数０から周波
数無限大までのインピーダンス軌跡を算出する処理を実
行させる。「従来の技術」欄では、人体の組織を単純な
電気的等価回路（図１３）で表したが、実際の人体の組
織では、いろいろな大きさの細胞が不規則に配置されて
いるので、実際の人体のインピーダンス軌跡は、図３に
実線Ｄで示すように、中心が実軸より上がった円弧とな
り、電気的等価回路は、図４に示すように、時定数τ＝
Ｃmk／Ｙikが分布している分布定数回路で表される。な
お、同図において、１／Ｙeは細胞外液抵抗、１／Ｙik
は各細胞の細胞内液抵抗、Ｃmkは各細胞の細胞膜容量を
示す。
【００４３】アドミッタンス決定サブプログラムは、記
述されたアルゴリズムに従って、ＣＰＵ１０に、インピ
ーダンス軌跡算出サブプログラムの制御の下で得られた
インピーダンス軌跡に基づいて、周波数０時の生体電気
アドミッタンス（以下、周波数０時アドミッタンスとも
いう）Ｙ（０）と周波数無限大時の被験者の生体電気ア
ドミッタンス（以下、周波数無限大時アドミッタンスと
もいう）Ｙ（∞）とを決定する処理を実行させる。
述されたアルゴリズムに従って、ＣＰＵ１０に、インピ
ーダンス軌跡算出サブプログラムの制御の下で得られた
インピーダンス軌跡に基づいて、周波数０時の生体電気
アドミッタンス（以下、周波数０時アドミッタンスとも
いう）Ｙ（０）と周波数無限大時の被験者の生体電気ア
ドミッタンス（以下、周波数無限大時アドミッタンスと
もいう）Ｙ（∞）とを決定する処理を実行させる。
【００４４】ここで、周波数０における生体電気インピ
ーダンスは、細胞外液抵抗と等価となるので、求められ
た周波数０時アドミッタンスＹ（０）は、細胞外液抵抗
の逆数なのである。また、周波数無限大では、図５に示
すように、細胞膜が容量を失い、生体電気インピーダン
スは、細胞内液抵抗と細胞外液抵抗との合成抵抗と等価
（図５）になる。したがって、周波数無限大時アドミッ
タンスＹ（∞）は、細胞内液抵抗と細胞外液抵抗との合
成抵抗の逆数なのである。
ーダンスは、細胞外液抵抗と等価となるので、求められ
た周波数０時アドミッタンスＹ（０）は、細胞外液抵抗
の逆数なのである。また、周波数無限大では、図５に示
すように、細胞膜が容量を失い、生体電気インピーダン
スは、細胞内液抵抗と細胞外液抵抗との合成抵抗と等価
（図５）になる。したがって、周波数無限大時アドミッ
タンスＹ（∞）は、細胞内液抵抗と細胞外液抵抗との合
成抵抗の逆数なのである。
【００４５】除骨重量・脂肪重量推計サブプログラム
は、該サブプログラムに記述されたアルゴリズムに従っ
て、ＣＰＵ１０に、アドミッタンス決定サブプログラム
の制御の下で求められた周波数０時アドミッタンスＹ
（０）と、周波数無限大時アドミッタンスＹ（∞）と、
キーボード８を介して入力された被験者の身長Ｈとに基
づいて、具体的には、式（１３）を用いて、「被験者の
体重から骨重量及び脂肪重量を除いた重量」であると定
義される除骨重量・脂肪重量ＬＥＡＮを推計する処理を
実行させる。
は、該サブプログラムに記述されたアルゴリズムに従っ
て、ＣＰＵ１０に、アドミッタンス決定サブプログラム
の制御の下で求められた周波数０時アドミッタンスＹ
（０）と、周波数無限大時アドミッタンスＹ（∞）と、
キーボード８を介して入力された被験者の身長Ｈとに基
づいて、具体的には、式（１３）を用いて、「被験者の
体重から骨重量及び脂肪重量を除いた重量」であると定
義される除骨重量・脂肪重量ＬＥＡＮを推計する処理を
実行させる。
【００４６】 ＬＥＡＮ＝ａＹ（０）Ｈ2 ＋ｂＹ（∞）Ｈ2 ＋ｃＨ3 ＋ｄ …（１３） Ｙ（０）：外挿して得られた周波数０時アドミッタンス
［１／Ω］ Ｙ（∞）：外挿して得られた周波数無限大時アドミッタ
ンス Ｈ：被験者の身長［ｃｍ］ ａ，ｂ，ｃ，ｄ：定数
［１／Ω］ Ｙ（∞）：外挿して得られた周波数無限大時アドミッタ
ンス Ｈ：被験者の身長［ｃｍ］ ａ，ｂ，ｃ，ｄ：定数
【００４７】式（１３）は、多数の被験者について予め
標本調査を実施した結果得られた除骨重量・脂肪重量Ｌ
ＥＡＮの重回帰式であり、男女別に、定数ａ，ｂ，ｃ
は、ＤＸＡで測定した除骨重量・脂肪重量ＬＥＡＮをＹ
（０）Ｈ2，Ｙ（∞）Ｈ2，Ｈ3の３つの説明変数で重回
帰分析して求められたものであり、この例においては、
男性に対しては、ａ＝９８．２６±２０％、ｂ＝３０
６．０７±２０％、ｃ＝０．００２９±２０％が与えら
れ、女性に対しては、ａ＝１８５．６９±２０％、ｂ＝
１６９．４１±２０％、ｃ＝０．００３０±２０％が与
えられる。一方、定数ｄは、式（１３）の左辺の平均値
と、右辺の第１項〜第３項の和の平均値との差から求め
られたものである。
標本調査を実施した結果得られた除骨重量・脂肪重量Ｌ
ＥＡＮの重回帰式であり、男女別に、定数ａ，ｂ，ｃ
は、ＤＸＡで測定した除骨重量・脂肪重量ＬＥＡＮをＹ
（０）Ｈ2，Ｙ（∞）Ｈ2，Ｈ3の３つの説明変数で重回
帰分析して求められたものであり、この例においては、
男性に対しては、ａ＝９８．２６±２０％、ｂ＝３０
６．０７±２０％、ｃ＝０．００２９±２０％が与えら
れ、女性に対しては、ａ＝１８５．６９±２０％、ｂ＝
１６９．４１±２０％、ｃ＝０．００３０±２０％が与
えられる。一方、定数ｄは、式（１３）の左辺の平均値
と、右辺の第１項〜第３項の和の平均値との差から求め
られたものである。
【００４８】また、骨重量推計サブプログラムは、該サ
ブプログラムに記述されたアルゴリズムに従って、ＣＰ
Ｕ１０に、キーボード８を介して入力された被験者の年
齢ＡＧＥ、身長Ｈ、及び体重Ｗに基づいて、具体的に
は、式（１４）を用いて、被験者の骨重量ＢＭＣを推計
する処理を実行させる。
ブプログラムに記述されたアルゴリズムに従って、ＣＰ
Ｕ１０に、キーボード８を介して入力された被験者の年
齢ＡＧＥ、身長Ｈ、及び体重Ｗに基づいて、具体的に
は、式（１４）を用いて、被験者の骨重量ＢＭＣを推計
する処理を実行させる。
【００４９】 ＢＭＣ＝ｅＡＧＥ＋ｆＨ＋ｇＷ＋ｈ …（１４） ＡＧＥ：被験者の年齢 Ｈ：被験者の身長［ｃｍ］ Ｗ：被験者の体重［ｋｇ］ ｅ，ｆ，ｇ，ｈ：定数 式（１４）は、多数の被験者について予め標本調査を実
施した結果得られた骨重量ＢＭＣの重回帰式であり、定
数ｅ，ｆ，ｇは、ＤＸＡで測定した骨重量ＢＭＣをＡＧ
Ｅ，Ｈ，Ｗの３つの説明変数で重回帰分析して求められ
たものであり、男性に対しては、ｅ＝２．１３±２０
％、ｆ＝２２．６５±２０％、ｇ＝４６．１１±２０％
が与えられ、女性に対しては、ｅ＝−１１．３７±２０
％、ｆ＝２１．０３±２０％、ｇ＝２０．９８±２０％
が与えられる。一方、定数ｈは、式（２）の左辺の平均
値と、右辺の第１項〜第３項の和の平均値との差から求
めたものである。
施した結果得られた骨重量ＢＭＣの重回帰式であり、定
数ｅ，ｆ，ｇは、ＤＸＡで測定した骨重量ＢＭＣをＡＧ
Ｅ，Ｈ，Ｗの３つの説明変数で重回帰分析して求められ
たものであり、男性に対しては、ｅ＝２．１３±２０
％、ｆ＝２２．６５±２０％、ｇ＝４６．１１±２０％
が与えられ、女性に対しては、ｅ＝−１１．３７±２０
％、ｆ＝２１．０３±２０％、ｇ＝２０．９８±２０％
が与えられる。一方、定数ｈは、式（２）の左辺の平均
値と、右辺の第１項〜第３項の和の平均値との差から求
めたものである。
【００５０】また、脂肪重量推計サブプログラムは、該
サブプログラムに記述されたアルゴリズムに従って、Ｃ
ＰＵ１０に、キーボード８を介し入力された被験者の体
重Ｗと、除骨重量・脂肪重量推計サブプログラムの制御
の下で得られた除骨重量・脂肪重量重量ＬＥＡＮと、骨
重量推計サブプログラムの制御の下で骨重量ＢＭＣとに
基づいて、具体的には、式（１５）を用いて、被験者の
脂肪重量ＦＡＴを推計する処理を実行させる。
サブプログラムに記述されたアルゴリズムに従って、Ｃ
ＰＵ１０に、キーボード８を介し入力された被験者の体
重Ｗと、除骨重量・脂肪重量推計サブプログラムの制御
の下で得られた除骨重量・脂肪重量重量ＬＥＡＮと、骨
重量推計サブプログラムの制御の下で骨重量ＢＭＣとに
基づいて、具体的には、式（１５）を用いて、被験者の
脂肪重量ＦＡＴを推計する処理を実行させる。
【００５１】 ＦＡＴ＝Ｗ−（ＬＥＡＮ＋ＢＭＣ） …（１５） Ｗ：被験者の体重［ｋｇ］ ＬＥＡＮ：被験者の体の除骨重量・脂肪重量［ｋｇ］ ＢＭＣ：被験者の骨重量［ｋｇ］
【００５２】また、体脂肪率推計サブプログラムは、該
サブプログラムに記述されたアルゴリズムに従って、Ｃ
ＰＵ１０に、脂肪重量推計サブプログラムの制御の下で
推計された脂肪重量ＦＡＴと、キーボード８を介して入
力された体重Ｗとに基づいて、具体的には、式（１６）
を用いて、被験者の体脂肪率％ＦＡＴを算出する処理を
実行させる。
サブプログラムに記述されたアルゴリズムに従って、Ｃ
ＰＵ１０に、脂肪重量推計サブプログラムの制御の下で
推計された脂肪重量ＦＡＴと、キーボード８を介して入
力された体重Ｗとに基づいて、具体的には、式（１６）
を用いて、被験者の体脂肪率％ＦＡＴを算出する処理を
実行させる。
【００５３】 ％ＦＡＴ＝１００ＦＡＴ／Ｗ …（１６）
【００５４】ＲＡＭ１２のデータ領域には、さらに、イ
ンピーダンス算出サブプログラム等により得られた被験
者の生体電気インピーダンスを周波数毎に格納する生体
電気インピーダンス記憶領域と、周波数０時アドミッタ
ンスＹ（０）及び周波数無限大時アドミッタンスＹ
（∞）を記憶するアドミッタンス記憶領域と、キーボー
ド８を介して入力された被験者の身長データを格納する
身長データ記憶領域と、キーボード８を介して入力され
た被験者の年齢を格納する年齢データ記憶領域と、キー
ボード８を介して入力された被験者の体重を格納する体
重データ記憶領域と、除骨重量・脂肪重量記憶領域と、
ＢＭＣ記憶領域と、脂肪重量推計サブプログラムにより
得られた脂肪重量を記憶する脂肪重量記憶域と、体脂肪
率推計サブプログラムにより得られた体脂肪率を記憶す
る体脂肪率記憶領域が設定される。
ンピーダンス算出サブプログラム等により得られた被験
者の生体電気インピーダンスを周波数毎に格納する生体
電気インピーダンス記憶領域と、周波数０時アドミッタ
ンスＹ（０）及び周波数無限大時アドミッタンスＹ
（∞）を記憶するアドミッタンス記憶領域と、キーボー
ド８を介して入力された被験者の身長データを格納する
身長データ記憶領域と、キーボード８を介して入力され
た被験者の年齢を格納する年齢データ記憶領域と、キー
ボード８を介して入力された被験者の体重を格納する体
重データ記憶領域と、除骨重量・脂肪重量記憶領域と、
ＢＭＣ記憶領域と、脂肪重量推計サブプログラムにより
得られた脂肪重量を記憶する脂肪重量記憶域と、体脂肪
率推計サブプログラムにより得られた体脂肪率を記憶す
る体脂肪率記憶領域が設定される。
【００５５】表示器９は、例えば、カラー表示が可能な
液晶表示パネルからなり、キーボード８からの入力デー
タ、例えば、被験者の身長等やＣＰＵ１０の演算結果、
例えば、除骨重量・脂肪重量、脂肪重量、体脂肪率、イ
ンピーダンス軌跡等を表示する。
液晶表示パネルからなり、キーボード８からの入力デー
タ、例えば、被験者の身長等やＣＰＵ１０の演算結果、
例えば、除骨重量・脂肪重量、脂肪重量、体脂肪率、イ
ンピーダンス軌跡等を表示する。
【００５６】次に、この例の動作について説明する。ま
ず、測定に先だって、図２に示すように、操作者（又は
被験者）が、２個の表面電極Ｈｃ,Ｈｐを被験者の手甲
部Ｈａに、２個の表面電極Ｌｐ,Ｌｃを被験者の同じ側
の足甲部Ｌｅにそれぞれ当着する、例えば、導電クリー
ムを介して貼り付ける。以下、表面電極について説明す
る。この貼り付ける表面電極のうち、表面電極Ｈｃ,Ｌ
ｃは、それぞれマルチ周波のプローブ電流において、そ
の周期毎に電流流入表面電極及び電流流出表面電極が入
れ替わる電極として用いられるものであり、また、表面
電極Ｈｐ,Ｌｐは、表面電極Ｈｃ,Ｌｃから生体へのマル
チ周波のプローブ電流の投入により電圧検出部位に発生
している電圧を取り出す電極である。表面電極Ｈｐ,Ｌ
ｐは、２個の表面電極Ｈｃ,Ｌｃのうちの一方が流入表
面電極になるときに該流入表面電極よりも上流側であっ
て人体の中心に近い生体表面部位に当着される電極であ
り、該投入状態において他方は、電流流出表面電極より
も下流側であって人体の中心に近い生体表面部位に当着
される電極である。操作者（又は被験者自身）が身体組
成推計装置４のキーボード８を操作して、被験者の身
長、年齢、体重を入力してＲＡＭ１２の身長データ記憶
領域、年齢データ記憶領域、体重データ記憶領域に記憶
させる。
ず、測定に先だって、図２に示すように、操作者（又は
被験者）が、２個の表面電極Ｈｃ,Ｈｐを被験者の手甲
部Ｈａに、２個の表面電極Ｌｐ,Ｌｃを被験者の同じ側
の足甲部Ｌｅにそれぞれ当着する、例えば、導電クリー
ムを介して貼り付ける。以下、表面電極について説明す
る。この貼り付ける表面電極のうち、表面電極Ｈｃ,Ｌ
ｃは、それぞれマルチ周波のプローブ電流において、そ
の周期毎に電流流入表面電極及び電流流出表面電極が入
れ替わる電極として用いられるものであり、また、表面
電極Ｈｐ,Ｌｐは、表面電極Ｈｃ,Ｌｃから生体へのマル
チ周波のプローブ電流の投入により電圧検出部位に発生
している電圧を取り出す電極である。表面電極Ｈｐ,Ｌ
ｐは、２個の表面電極Ｈｃ,Ｌｃのうちの一方が流入表
面電極になるときに該流入表面電極よりも上流側であっ
て人体の中心に近い生体表面部位に当着される電極であ
り、該投入状態において他方は、電流流出表面電極より
も下流側であって人体の中心に近い生体表面部位に当着
される電極である。操作者（又は被験者自身）が身体組
成推計装置４のキーボード８を操作して、被験者の身
長、年齢、体重を入力してＲＡＭ１２の身長データ記憶
領域、年齢データ記憶領域、体重データ記憶領域に記憶
させる。
【００５７】次に、操作者（又は被験者自身）が、キー
ボード８の開始／終了スイッチをオンにすると、これよ
り、ＣＰＵ１０は、図６に示す処理の流れに従って、動
作を開始する。まず、ステップＳＰ１０において、ＣＰ
Ｕ１０は、信号出力回路５の測定信号発生器５２に、信
号発生指示信号ＳＧを供給する。測定信号発生器５２
は、ＣＰＵ１０から信号発生指示信号ＳＧを受け取る
と、駆動を開始して、全測定時間の間、所定の掃引周期
で、周波数が、１ｋＨｚ〜４００ｋＨｚの範囲で、か
つ、１５ｋＨｚの周波数間隔で段階変化する測定信号Ｉ
ａを順次に生成して、出力バッファ５３に入力する。出
力バッファ５３は、入力される測定信号Ｉａを定電流状
態（１００〜８００μＡに範囲の一定値）に保ちなが
ら、順次に周波数を異にして生成されるマルチ周波のプ
ローブ電流Ｉｂとして表面電極Ｈｃに送出する。これに
より、定電流Ｉｂが、表面電極Ｈｃから被験者の体Ｅを
流れ、測定が開始される。
ボード８の開始／終了スイッチをオンにすると、これよ
り、ＣＰＵ１０は、図６に示す処理の流れに従って、動
作を開始する。まず、ステップＳＰ１０において、ＣＰ
Ｕ１０は、信号出力回路５の測定信号発生器５２に、信
号発生指示信号ＳＧを供給する。測定信号発生器５２
は、ＣＰＵ１０から信号発生指示信号ＳＧを受け取る
と、駆動を開始して、全測定時間の間、所定の掃引周期
で、周波数が、１ｋＨｚ〜４００ｋＨｚの範囲で、か
つ、１５ｋＨｚの周波数間隔で段階変化する測定信号Ｉ
ａを順次に生成して、出力バッファ５３に入力する。出
力バッファ５３は、入力される測定信号Ｉａを定電流状
態（１００〜８００μＡに範囲の一定値）に保ちなが
ら、順次に周波数を異にして生成されるマルチ周波のプ
ローブ電流Ｉｂとして表面電極Ｈｃに送出する。これに
より、定電流Ｉｂが、表面電極Ｈｃから被験者の体Ｅを
流れ、測定が開始される。
【００５８】電流Ｉｂが被験者の体Ｅに供給されると、
電流検出回路６のＩ／Ｖ変換器６１において、表面電極
Ｈｃ,Ｌｃが貼り付けられた手足間を流れるマルチ周波
のプローブ電流Ｉｂが検出され、アナログの電圧信号Ｖ
ｂに変換された後、ＢＰＦ６２に供給される。ＢＰＦ６
２では、入力された電圧信号Ｖｂの中から１ｋＨｚ〜８
００ｋＨｚの帯域の電圧信号成分のみが通過を許され
て、Ａ／Ｄ変換器６３へ供給される。Ａ／Ｄ変換器６３
では、供給されたアナログの電圧信号Ｖｂが、デジタル
の電圧信号Ｖｂに変換され、電流データＶｂとして、所
定のサンプリング周期毎、測定信号Ｉａの周波数毎にサ
ンプリングメモリ６４に格納される。サンプリングメモ
リ６４では、格納されたデジタルの電流データＶｂがＣ
ＰＵ１０の求めに応じて、ＣＰＵ１０に送出される。
電流検出回路６のＩ／Ｖ変換器６１において、表面電極
Ｈｃ,Ｌｃが貼り付けられた手足間を流れるマルチ周波
のプローブ電流Ｉｂが検出され、アナログの電圧信号Ｖ
ｂに変換された後、ＢＰＦ６２に供給される。ＢＰＦ６
２では、入力された電圧信号Ｖｂの中から１ｋＨｚ〜８
００ｋＨｚの帯域の電圧信号成分のみが通過を許され
て、Ａ／Ｄ変換器６３へ供給される。Ａ／Ｄ変換器６３
では、供給されたアナログの電圧信号Ｖｂが、デジタル
の電圧信号Ｖｂに変換され、電流データＶｂとして、所
定のサンプリング周期毎、測定信号Ｉａの周波数毎にサ
ンプリングメモリ６４に格納される。サンプリングメモ
リ６４では、格納されたデジタルの電流データＶｂがＣ
ＰＵ１０の求めに応じて、ＣＰＵ１０に送出される。
【００５９】一方、電圧検出回路７の差動増幅器７１に
おいて、表面電極Ｈｐ,Ｌｐが貼り付けられた手足間で
生じた電圧Ｖｐが検出され、ＢＰＦ７２に供給される。
ＢＰＦ７２では、入力された電圧信号Ｖｐの中から１ｋ
Ｈｚ〜８００ｋＨｚの帯域の電圧信号成分のみが通過を
許されて、Ａ／Ｄ変換器７３へ供給される。Ａ／Ｄ変換
器７３では、供給されたアナログの電圧信号Ｖｐが、デ
ジタルの電圧信号Ｖｐに変換され、電圧データＶｐとし
て、所定のサンプリング周期毎、測定信号Ｉａの周波数
毎にサンプリングメモリ７４に格納される。サンプリン
グメモリ７４では、格納されたデジタルの電圧データＶ
ｐがＣＰＵ１０の求めに応じて、ＣＰＵ１０に送出され
る。ＣＰＵ１０は、プローブ電流Ｉａの掃引回数が、指
定された掃引回数Ｎ繰り返す。
おいて、表面電極Ｈｐ,Ｌｐが貼り付けられた手足間で
生じた電圧Ｖｐが検出され、ＢＰＦ７２に供給される。
ＢＰＦ７２では、入力された電圧信号Ｖｐの中から１ｋ
Ｈｚ〜８００ｋＨｚの帯域の電圧信号成分のみが通過を
許されて、Ａ／Ｄ変換器７３へ供給される。Ａ／Ｄ変換
器７３では、供給されたアナログの電圧信号Ｖｐが、デ
ジタルの電圧信号Ｖｐに変換され、電圧データＶｐとし
て、所定のサンプリング周期毎、測定信号Ｉａの周波数
毎にサンプリングメモリ７４に格納される。サンプリン
グメモリ７４では、格納されたデジタルの電圧データＶ
ｐがＣＰＵ１０の求めに応じて、ＣＰＵ１０に送出され
る。ＣＰＵ１０は、プローブ電流Ｉａの掃引回数が、指
定された掃引回数Ｎ繰り返す。
【００６０】そして、掃引回数が指定の回数になると、
ＣＰＵ１０は、測定を停止する制御を行った後、図６に
示すステップＳＰ１１へ進み、これより、まず、インピ
ーダンス算出サブプログラムを起動して、両サンプリン
グメモリ６４，７４に格納された周波数毎の電流データ
及び電圧データを順次読み出して、各周波数についての
被験者の生体電気インピーダンス（掃引回数Ｎ回の平均
値）を算出する。算出した生体電気インピーダンスをＲ
ＡＭ１２の生体電気インピーダンス記憶領域に格納す
る。なお、生体電気インピーダンスの算出には、その成
分（抵抗及びリアクタンス）の算出も含まれる。次に、
ＣＰＵ１０は、インピーダンス軌跡算出サブプログラム
を起動して、インピーダンス算出サブプログラムにより
得られた各周波数についての被験者の生体電気インピー
ダンス及びその成分（抵抗及びリアクタンス）に基づい
て、最小二乗法を用いるカーブフィッティングの手法に
従って、周波数０から周波数無限大までのインピーダン
ス軌跡を算出する。このようにして算出されたインピー
ダンス軌跡は、図７（ａ）,（ｂ）に示すように、中心
が実軸より上がった円弧となる。
ＣＰＵ１０は、測定を停止する制御を行った後、図６に
示すステップＳＰ１１へ進み、これより、まず、インピ
ーダンス算出サブプログラムを起動して、両サンプリン
グメモリ６４，７４に格納された周波数毎の電流データ
及び電圧データを順次読み出して、各周波数についての
被験者の生体電気インピーダンス（掃引回数Ｎ回の平均
値）を算出する。算出した生体電気インピーダンスをＲ
ＡＭ１２の生体電気インピーダンス記憶領域に格納す
る。なお、生体電気インピーダンスの算出には、その成
分（抵抗及びリアクタンス）の算出も含まれる。次に、
ＣＰＵ１０は、インピーダンス軌跡算出サブプログラム
を起動して、インピーダンス算出サブプログラムにより
得られた各周波数についての被験者の生体電気インピー
ダンス及びその成分（抵抗及びリアクタンス）に基づい
て、最小二乗法を用いるカーブフィッティングの手法に
従って、周波数０から周波数無限大までのインピーダン
ス軌跡を算出する。このようにして算出されたインピー
ダンス軌跡は、図７（ａ）,（ｂ）に示すように、中心
が実軸より上がった円弧となる。
【００６１】次に、ＣＰＵ１０は、アドミッタンス決定
サブプログラムに従って、インピーダンス軌跡算出サブ
プログラムの制御の下で得られたインピーダンス軌跡に
基づいて、周波数０時アドミッタンスＹ（０）と周波数
無限大時アドミッタンスＹ（∞）とを求める。ＣＰＵ１
０は、求められた周波数０時アドミッタンスＹ（０）及
び周波数無限大時アドミッタンスＹ（∞）をＲＡＭ１２
のアドミッタンス記憶領域に格納する。
サブプログラムに従って、インピーダンス軌跡算出サブ
プログラムの制御の下で得られたインピーダンス軌跡に
基づいて、周波数０時アドミッタンスＹ（０）と周波数
無限大時アドミッタンスＹ（∞）とを求める。ＣＰＵ１
０は、求められた周波数０時アドミッタンスＹ（０）及
び周波数無限大時アドミッタンスＹ（∞）をＲＡＭ１２
のアドミッタンス記憶領域に格納する。
【００６２】次いで、ＣＰＵ１０は、除骨重量・脂肪重
量推計サブプログラムの制御の下で、アドミッタンス決
定サブプログラムの制御の下で算出された周波数０時ア
ドミッタンスＹ（０）と、周波数無限大時アドミッタン
スＹ（∞）と、キーボード８を介して入力された被験者
の身長Ｈとを、式（１３）に代入して、被験者の除骨重
量・脂肪重量ＬＥＡＮを推計し、推計した被験者の除骨
重量・脂肪重量ＬＥＡＮをＲＡＭ１２の除骨重量・脂肪
重量記憶領域に格納する（ステップＳＰ１２）。このよ
うに推計された除骨重量・脂肪重量ＬＥＡＮと、ＤＸＡ
により測定された除骨重量・脂肪重量ＬＥＡＮとの相関
を図示したのが、図８である。その相関係数ｒは、０．
８０２であった。
量推計サブプログラムの制御の下で、アドミッタンス決
定サブプログラムの制御の下で算出された周波数０時ア
ドミッタンスＹ（０）と、周波数無限大時アドミッタン
スＹ（∞）と、キーボード８を介して入力された被験者
の身長Ｈとを、式（１３）に代入して、被験者の除骨重
量・脂肪重量ＬＥＡＮを推計し、推計した被験者の除骨
重量・脂肪重量ＬＥＡＮをＲＡＭ１２の除骨重量・脂肪
重量記憶領域に格納する（ステップＳＰ１２）。このよ
うに推計された除骨重量・脂肪重量ＬＥＡＮと、ＤＸＡ
により測定された除骨重量・脂肪重量ＬＥＡＮとの相関
を図示したのが、図８である。その相関係数ｒは、０．
８０２であった。
【００６３】また、ＣＰＵ１０は、骨重量推計サブプロ
グラムの制御の下で、キーボード８を介して入力された
年齢ＡＧＥ、身長Ｈ、及び体重Ｗを、式（１４）に代入
して、被験者の骨重量ＢＭＣを推計し、推計した骨重量
ＢＭＣをＲＡＭ１２のＢＭＣ記憶領域に格納する。この
ように推計された骨重量ＢＭＣと、ＤＸＡにより測定さ
れた骨重量ＢＭＣとの相関を図示したのが、図９であ
る。その相関係数ｒは、０．９１であった。
グラムの制御の下で、キーボード８を介して入力された
年齢ＡＧＥ、身長Ｈ、及び体重Ｗを、式（１４）に代入
して、被験者の骨重量ＢＭＣを推計し、推計した骨重量
ＢＭＣをＲＡＭ１２のＢＭＣ記憶領域に格納する。この
ように推計された骨重量ＢＭＣと、ＤＸＡにより測定さ
れた骨重量ＢＭＣとの相関を図示したのが、図９であ
る。その相関係数ｒは、０．９１であった。
【００６４】次に、ＣＰＵ１０は、脂肪重量推計サブプ
ログラムの制御の下で、除骨重量・脂肪重量推計サブプ
ログラムを起動して得られた被験者の除骨重量・脂肪重
量ＬＥＡＮと、骨重量推計サブプログラムを起動して得
られた骨重量ＢＭＣと、キーボード８を介して入力され
た被験者の体重Ｗとを、式（１５）に代入して、被験者
の脂肪重量を推計し、推計された脂肪重量をＲＡＭ１２
の脂肪重量記憶領域に格納する（ステップＳＰ１３）。
ログラムの制御の下で、除骨重量・脂肪重量推計サブプ
ログラムを起動して得られた被験者の除骨重量・脂肪重
量ＬＥＡＮと、骨重量推計サブプログラムを起動して得
られた骨重量ＢＭＣと、キーボード８を介して入力され
た被験者の体重Ｗとを、式（１５）に代入して、被験者
の脂肪重量を推計し、推計された脂肪重量をＲＡＭ１２
の脂肪重量記憶領域に格納する（ステップＳＰ１３）。
【００６５】このように推計された脂肪重量ＦＡＴと、
ＤＸＡにより測定された脂肪重量ＦＡＴとの相関（相関
係数ｒ＝０．９３７）を、図１０に示す。また、比較の
ために、上記従来の身体組成推計装置を用いて推計され
た脂肪重量ＦＡＴと、ＤＸＡにより測定された脂肪重量
ＦＡＴとの相関（相関係数ｒ＝０．９３７）を、図１１
に示す。図１０と図１１とを比較すれば判るように、従
来装置では脂肪重量ＦＡＴについての相関係数ｒが０．
９１８であるのに対して、この例の装置によれば、相関
係数ｒが０．９３７と向上する。また、ＣＰＵ１０は、
体脂肪率推計サブプログラムの制御の下で、脂肪重量推
計サブプログラムにより得られた脂肪重量と、キーボー
ド８を介して入力された被験者の体重Ｗとを、式（１
６）に代入して、被験者の体脂肪率を推計し、推計され
た体脂肪率をＲＡＭ１２の体脂肪率記憶領域に格納す
る。
ＤＸＡにより測定された脂肪重量ＦＡＴとの相関（相関
係数ｒ＝０．９３７）を、図１０に示す。また、比較の
ために、上記従来の身体組成推計装置を用いて推計され
た脂肪重量ＦＡＴと、ＤＸＡにより測定された脂肪重量
ＦＡＴとの相関（相関係数ｒ＝０．９３７）を、図１１
に示す。図１０と図１１とを比較すれば判るように、従
来装置では脂肪重量ＦＡＴについての相関係数ｒが０．
９１８であるのに対して、この例の装置によれば、相関
係数ｒが０．９３７と向上する。また、ＣＰＵ１０は、
体脂肪率推計サブプログラムの制御の下で、脂肪重量推
計サブプログラムにより得られた脂肪重量と、キーボー
ド８を介して入力された被験者の体重Ｗとを、式（１
６）に代入して、被験者の体脂肪率を推計し、推計され
た体脂肪率をＲＡＭ１２の体脂肪率記憶領域に格納す
る。
【００６６】次に、ＣＰＵ１０は、ステップＳＰ１４に
進んで、上述の各処理で得られた推計値、すなわち、被
験者の除骨重量・脂肪重量、骨重量、脂肪重量、体脂肪
率等を表示器９に表示させる。そして、一連の処理を終
了する。このように、この例の構成によれば、除骨重量
・脂肪重量ＬＥＡＮを推計する際、被験者の身長Ｈの３
乗の項までが考慮されるので、被験者の体脂肪の状態を
一段と正確に推計できる。加えて、個人差が認められる
骨重量ＢＭＣを考慮して、被験者の脂肪重量が求められ
るので、被験者の体脂肪の状態を、さらに、一段と正確
に推計できる。以上の実施例のモデルは細胞膜の抵抗を
無限大と仮定している。これは細胞膜の抵抗率は十分に
大きいということを根拠にしている。
進んで、上述の各処理で得られた推計値、すなわち、被
験者の除骨重量・脂肪重量、骨重量、脂肪重量、体脂肪
率等を表示器９に表示させる。そして、一連の処理を終
了する。このように、この例の構成によれば、除骨重量
・脂肪重量ＬＥＡＮを推計する際、被験者の身長Ｈの３
乗の項までが考慮されるので、被験者の体脂肪の状態を
一段と正確に推計できる。加えて、個人差が認められる
骨重量ＢＭＣを考慮して、被験者の脂肪重量が求められ
るので、被験者の体脂肪の状態を、さらに、一段と正確
に推計できる。以上の実施例のモデルは細胞膜の抵抗を
無限大と仮定している。これは細胞膜の抵抗率は十分に
大きいということを根拠にしている。
【００６７】確かに、細胞形状が球形に近い細胞ではこ
の仮定は正しいとできるが、筋肉繊維細胞のように細長
い細胞では、必ずしもこの仮定が通用しないと思われ
る。なぜなら、繊維細胞の側面は大きな表面積を有する
ため、例えば細胞膜の抵抗率が大きくても側面の細胞膜
の抵抗自体は低下するものと考えられる（抵抗＝抵抗率
×膜厚／面積）。すなわち、電流は周波数０においても
細胞膜を通過するのである。この様子を図１４に示す。
太線は周波数０での電流パスを示し、点線は周波数無限
大での電流パスを示す。図１４(a) は普通の細胞の場合
であって、周波数が０では細胞内を電流が通過しないの
で抵抗はもっぱら細胞外液のものである。これに対し、
図１４(b) は繊維細胞の場合であって、周波数が０であ
っても細胞膜の抵抗が有限値をとって、細胞の中を電流
が流れ、抵抗は細胞内液と細胞外液との合成になる。図
１５は生体電気インピーダンスの等価回路を示す。図１
３に示した等価回路に対して容量Ｃmを細胞膜抵抗Ｒmで
バイパスした形になっている。手足に電極を装着するタ
イプのインピーダンス計では、インピーダンスに対する
寄与は胴体よりも手足（手足の筋肉）の方が圧倒的に大
きい。だから前述したモデルでは周波数０において、細
胞内を流れている電流も細胞外を流れている電流と見な
され、ＥＣＦが過大評価されることが考えられる。そこ
で、統計的にＥＣＦとＩＣＦが１：２になるような有限
の細胞膜抵抗Ｒmを考える。ここでは、細胞膜抵抗Ｒmは
簡単のため男女差のみが存在し、固定値をとるものとす
る。
の仮定は正しいとできるが、筋肉繊維細胞のように細長
い細胞では、必ずしもこの仮定が通用しないと思われ
る。なぜなら、繊維細胞の側面は大きな表面積を有する
ため、例えば細胞膜の抵抗率が大きくても側面の細胞膜
の抵抗自体は低下するものと考えられる（抵抗＝抵抗率
×膜厚／面積）。すなわち、電流は周波数０においても
細胞膜を通過するのである。この様子を図１４に示す。
太線は周波数０での電流パスを示し、点線は周波数無限
大での電流パスを示す。図１４(a) は普通の細胞の場合
であって、周波数が０では細胞内を電流が通過しないの
で抵抗はもっぱら細胞外液のものである。これに対し、
図１４(b) は繊維細胞の場合であって、周波数が０であ
っても細胞膜の抵抗が有限値をとって、細胞の中を電流
が流れ、抵抗は細胞内液と細胞外液との合成になる。図
１５は生体電気インピーダンスの等価回路を示す。図１
３に示した等価回路に対して容量Ｃmを細胞膜抵抗Ｒmで
バイパスした形になっている。手足に電極を装着するタ
イプのインピーダンス計では、インピーダンスに対する
寄与は胴体よりも手足（手足の筋肉）の方が圧倒的に大
きい。だから前述したモデルでは周波数０において、細
胞内を流れている電流も細胞外を流れている電流と見な
され、ＥＣＦが過大評価されることが考えられる。そこ
で、統計的にＥＣＦとＩＣＦが１：２になるような有限
の細胞膜抵抗Ｒmを考える。ここでは、細胞膜抵抗Ｒmは
簡単のため男女差のみが存在し、固定値をとるものとす
る。
【００６８】細胞膜抵抗Ｒm及び周波数無限大時の電気
インピーダンスＲinf及び周波数０時の電気インピーダ
ンスＲo によって、細胞内抵抗Ｒicf及び細胞外抵抗Ｒe
cfは、式（１７）に従って導き出せる。 Ｆ ＝１/｛Ｒinf -1−Ｒo -1｝ Ｒicf＝｛−Ｒm＋（Ｒm2＋４Ｆ）0.5｝/２ Ｒecf＝１/｛Ｒinf -1−Ｒicf -1｝ …（１７） Ｆ：中間変数 除骨重量・脂肪重量ＬＥＡＮの推定式は式（１８）のよ
うになる。 ＬＥＡＮ＝Ａ・Ｈ2/Ｒecf＋Ｂ・Ｈ2/Ｒicf＋Ｃ・ＨE …（１８） Ｈ：被験者の身長［ｃｍ］ Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｅ：定数
インピーダンスＲinf及び周波数０時の電気インピーダ
ンスＲo によって、細胞内抵抗Ｒicf及び細胞外抵抗Ｒe
cfは、式（１７）に従って導き出せる。 Ｆ ＝１/｛Ｒinf -1−Ｒo -1｝ Ｒicf＝｛−Ｒm＋（Ｒm2＋４Ｆ）0.5｝/２ Ｒecf＝１/｛Ｒinf -1−Ｒicf -1｝ …（１７） Ｆ：中間変数 除骨重量・脂肪重量ＬＥＡＮの推定式は式（１８）のよ
うになる。 ＬＥＡＮ＝Ａ・Ｈ2/Ｒecf＋Ｂ・Ｈ2/Ｒicf＋Ｃ・ＨE …（１８） Ｈ：被験者の身長［ｃｍ］ Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｅ：定数
【００６９】ここで、ＥはＬＥＡＮの推定式に定数項が
含まれないように決定する。このようにＥを決定すれば
小児のような比較的体格の小さいものへの適応性がで
る。式（１８）において、第１項を細胞外液量ＥＣＦ、
第２項を細胞内液量ＩＣＦとすると、体水分量ＴＢＷは
第１項＋第２項となるが、細胞外液量ＥＣＦの中に第１
項と独立である成分がある場合は細胞外液量ＥＣＦが過
少評価されてしまう。細胞内液量ＩＣＦについても同様
である。そこで、これらの抵抗と独立な水分がＬＥＡＮ
の中に一定割合で存在し、それらが、１：２の割合でＥ
ＣＦとＩＣＦとに分割されて存在すると仮定する。その
割合はＴＢＷ（＝ＥＣＦ＋ＩＣＦ）／ＦＦＭ（Ｆat Ｆr
ee Ｍass：除脂肪体重＝体重−脂肪重量）の平均が０．
７３になるように決定する。すわなち、
含まれないように決定する。このようにＥを決定すれば
小児のような比較的体格の小さいものへの適応性がで
る。式（１８）において、第１項を細胞外液量ＥＣＦ、
第２項を細胞内液量ＩＣＦとすると、体水分量ＴＢＷは
第１項＋第２項となるが、細胞外液量ＥＣＦの中に第１
項と独立である成分がある場合は細胞外液量ＥＣＦが過
少評価されてしまう。細胞内液量ＩＣＦについても同様
である。そこで、これらの抵抗と独立な水分がＬＥＡＮ
の中に一定割合で存在し、それらが、１：２の割合でＥ
ＣＦとＩＣＦとに分割されて存在すると仮定する。その
割合はＴＢＷ（＝ＥＣＦ＋ＩＣＦ）／ＦＦＭ（Ｆat Ｆr
ee Ｍass：除脂肪体重＝体重−脂肪重量）の平均が０．
７３になるように決定する。すわなち、
【００７０】 ＥＣＦ[g]＝Ａ・Ｈ2/Ｒecf＋Ｄ・ＬＥＡＮ ＩＣＦ[g]＝Ｂ・Ｈ2/Ｒicf＋２Ｄ・ＬＥＡＮ …（１９） 前記定数Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｒmは、男女別に定め、
電極を被験者の同じ側の手首及び足首に付けた場合、表
５に示した値の０．５倍乃至２倍が適当である。
電極を被験者の同じ側の手首及び足首に付けた場合、表
５に示した値の０．５倍乃至２倍が適当である。
【００７１】
【表５】
【００７２】以上、この発明の実施例を図面により詳述
してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるもの
ではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変
更等があってもこの発明に含まれる。例えば、各種身体
組成推計式の回帰係数等の数値は、上述の実施例のもの
に限らず、必要に応じて、変更可能である。
してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるもの
ではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変
更等があってもこの発明に含まれる。例えば、各種身体
組成推計式の回帰係数等の数値は、上述の実施例のもの
に限らず、必要に応じて、変更可能である。
【００７３】また、上述の実施例では、４個の表面電極
Ｈｃ，Ｈｐ，Ｌｃ，Ｌｐのうち、２個の表面電極Ｈｃ，
Ｈｐを被験者Ｅの手甲部Ｈａに、残り２個の表面電極Ｌ
ｃ，Ｌｐを被験者Ｅの足甲部Ｌｅに、貼り付けるように
したが、これに限らず、例えば、各２個ずつ、左右の脚
又は手に取り付けるようにしても良い。また、測定信号
（電流）Ｉａの周波数範囲は、１ｋＨｚ〜４００ｋＨｚ
に限定されない。同様に、第１の実施例の場合は周波数
の数も複数である限り任意である。また、生体電気イン
ピーダンスを算出した後に、生体電気アドミッタンスを
算出する例を示したが、生体電気アドミッタンスを直接
算出するようにしても良く、これには、インピーダンス
軌跡を算出する代わりに、アドミッタンス軌跡の算出が
用いられる。
Ｈｃ，Ｈｐ，Ｌｃ，Ｌｐのうち、２個の表面電極Ｈｃ，
Ｈｐを被験者Ｅの手甲部Ｈａに、残り２個の表面電極Ｌ
ｃ，Ｌｐを被験者Ｅの足甲部Ｌｅに、貼り付けるように
したが、これに限らず、例えば、各２個ずつ、左右の脚
又は手に取り付けるようにしても良い。また、測定信号
（電流）Ｉａの周波数範囲は、１ｋＨｚ〜４００ｋＨｚ
に限定されない。同様に、第１の実施例の場合は周波数
の数も複数である限り任意である。また、生体電気イン
ピーダンスを算出した後に、生体電気アドミッタンスを
算出する例を示したが、生体電気アドミッタンスを直接
算出するようにしても良く、これには、インピーダンス
軌跡を算出する代わりに、アドミッタンス軌跡の算出が
用いられる。
【００７４】また、上述の第１の実施例では、最小二乗
法によるカーブフィッティングの手法を用いて、周波数
０時及び無限大時の生体電気インピーダンスを求めるよ
うにしたが、これに限らず、浮遊容量や外来ノイズの影
響を他の手段により回避できる場合には、例えば、２周
波数（５ｋＨｚ以下の低周波と、２００ｋＨｚ以上の高
周波）のプローブ電流を生成して被験者に投入し、被験
者の体の低周波時の生体電気インピーダンス／アドミッ
タンスを周波数０時の生体電気インピーダンス／アドミ
ッタンスとみなすと共に、被験者の体の高周波時の生体
電気インピーダンス／アドミッタンスを周波数無限大時
の生体電気インピーダンス／アドミッタンスとみなすよ
うにしても良い。
法によるカーブフィッティングの手法を用いて、周波数
０時及び無限大時の生体電気インピーダンスを求めるよ
うにしたが、これに限らず、浮遊容量や外来ノイズの影
響を他の手段により回避できる場合には、例えば、２周
波数（５ｋＨｚ以下の低周波と、２００ｋＨｚ以上の高
周波）のプローブ電流を生成して被験者に投入し、被験
者の体の低周波時の生体電気インピーダンス／アドミッ
タンスを周波数０時の生体電気インピーダンス／アドミ
ッタンスとみなすと共に、被験者の体の高周波時の生体
電気インピーダンス／アドミッタンスを周波数無限大時
の生体電気インピーダンス／アドミッタンスとみなすよ
うにしても良い。
【００７５】また、出力装置は、表示器に限らず、プリ
ンタを用いても良い。また、上述の実施例における生体
電気インピーダンスの測定に、定電流方式でプローブ電
流を生体に投入する例を説明したが、定電圧方式でプロ
ーブ電流を生体に投入するようにしても良い。また、複
数の周波数は順次に生成するだけでなく、同時に生成し
てフィルタ等で周波数分離して測定してもよい。
ンタを用いても良い。また、上述の実施例における生体
電気インピーダンスの測定に、定電流方式でプローブ電
流を生体に投入する例を説明したが、定電圧方式でプロ
ーブ電流を生体に投入するようにしても良い。また、複
数の周波数は順次に生成するだけでなく、同時に生成し
てフィルタ等で周波数分離して測定してもよい。
【００７６】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の構成に
よれば、「前記被験者の体重から脂肪重量及び骨重量を
除いた重量」であると定義される除骨重量・脂肪重量Ｌ
ＥＡＮを推計する際、被験者の身長Ｈの３乗の項までが
考慮されるので、被験者の体脂肪の状態を一段と正確に
推計できる。
よれば、「前記被験者の体重から脂肪重量及び骨重量を
除いた重量」であると定義される除骨重量・脂肪重量Ｌ
ＥＡＮを推計する際、被験者の身長Ｈの３乗の項までが
考慮されるので、被験者の体脂肪の状態を一段と正確に
推計できる。
【００７７】また、請求項６記載の構成によれば、個人
差が認められる骨重量ＢＭＣを考慮して、被験者の脂肪
重量が求められるので、被験者の体脂肪の状態を、さら
に、一段と正確に推計できる。また、請求項９記載の構
成によれば、細胞膜抵抗が有限であることを考慮して、
被験者の細胞外液量ＥＣＦ、細胞内液量ＩＣＦ、又は、
体水分量ＴＢＷが求められるので、被験者の体脂肪の状
態を、さらに、一段と正確に推計できる。
差が認められる骨重量ＢＭＣを考慮して、被験者の脂肪
重量が求められるので、被験者の体脂肪の状態を、さら
に、一段と正確に推計できる。また、請求項９記載の構
成によれば、細胞膜抵抗が有限であることを考慮して、
被験者の細胞外液量ＥＣＦ、細胞内液量ＩＣＦ、又は、
体水分量ＴＢＷが求められるので、被験者の体脂肪の状
態を、さらに、一段と正確に推計できる。
【図１】この発明の一実施例である身体組成推計装置の
電気的構成を示すブロック図である。
電気的構成を示すブロック図である。
【図２】同身体組成推計装置の使用状態を模式的に示す
模式図である。
模式図である。
【図３】人体のインピーダンス軌跡を示す図である。
【図４】人体組織の電気的等価回路図である。
【図５】周波数無限大時の人体組織の電気的等価回路図
である。
である。
【図６】同身体組成推計装置の動作処理手順を示すフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図７】同身体組成推計装置における表示器のインピー
ダンス軌跡の表示例を示す図である。
ダンス軌跡の表示例を示す図である。
【図８】ＤＸＡにより求められた除骨重量・脂肪重量Ｌ
ＥＡＮと、同身体組成推計装置を用いて求められた除骨
重量・脂肪重量ＬＥＡＮとの相関図である。
ＥＡＮと、同身体組成推計装置を用いて求められた除骨
重量・脂肪重量ＬＥＡＮとの相関図である。
【図９】ＤＸＡにより求められた骨重量ＢＭＣと、同身
体組成推計装置を用いて求められた骨重量ＢＭＣとの相
関図である。
体組成推計装置を用いて求められた骨重量ＢＭＣとの相
関図である。
【図１０】ＤＸＡにより求められた脂肪重量ＦＡＴと、
同身体組成推計装置を用いて求められた脂肪重量ＦＡＴ
との相関図である。
同身体組成推計装置を用いて求められた脂肪重量ＦＡＴ
との相関図である。
【図１１】従来の身体組成推計装置を用いて求められた
脂肪重量ＦＡＴとＤＸＡにより求められた脂肪重量ＦＡ
Ｔとの相関図である。
脂肪重量ＦＡＴとＤＸＡにより求められた脂肪重量ＦＡ
Ｔとの相関図である。
【図１２】生体の組織を模式的に示す模式図（その１）
である。
である。
【図１３】生体組織の電気的等価回路図（その１）であ
る。
る。
【図１４】生体の組織を模式的に示す模式図（その２）
である。
である。
【図１５】生体組織の電気的等価回路図（その２）であ
る。
る。
４ 身体組成推計装置 ５ 信号出力回路（生体電気量測定手段の一部） ５２ 測定信号発生器 ５３ 出力バッファ ６ 電圧検出回路（生体電気量測定手段の一部） ６１ Ｉ／Ｖ変換器 ６２ ＢＰＦ ６３ Ａ／Ｄ変換器 ６４ サンプリングメモリ ７ 電圧検出回路（生体電気量測定手段の一部） １０ ＣＰＵ（生体電気量測定手段の一部、電気ア
ドミッタンス／電気インピーダンス算出手段、除骨重量
・脂肪重量推計手段、脂肪重量／体脂肪率推計手段） １１ ＲＯＭ １２ ＲＡＭ Ｈｃ，Ｈｐ，Ｌｃ，Ｌｐ 表面電極 Ｅ 被験者の体 Ｈａ 被験者の手甲部 Ｌｅ 被験者の足甲部 Ｉａ 測定信号 Ｉｂ マルチ周波のプローブ電流 Ｖｐ 被験者の手足間の電圧
ドミッタンス／電気インピーダンス算出手段、除骨重量
・脂肪重量推計手段、脂肪重量／体脂肪率推計手段） １１ ＲＯＭ １２ ＲＡＭ Ｈｃ，Ｈｐ，Ｌｃ，Ｌｐ 表面電極 Ｅ 被験者の体 Ｈａ 被験者の手甲部 Ｌｅ 被験者の足甲部 Ｉａ 測定信号 Ｉｂ マルチ周波のプローブ電流 Ｖｐ 被験者の手足間の電圧
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山崎 和俊 茨城県つくば市和台32 積水化学工業株式 会社内 Ｆターム(参考） 4C027 AA06 CC00 DD03 EE01 KK01 KK03 KK05
Claims (21)
- 【請求項１】 マルチ周波のプローブ電流を各周波数毎
に生成し、 生成された前記プローブ電流を被験者の体に投入して、
その際に生体に印加されるプローブ電圧及び生体を流れ
るプローブ電流を各周波数毎に測定し、 該測定結果に基づいて、前記被験者の体の周波数０時及
び周波数無限大時の電気アドミッタンス又は電気インピ
ーダンスを算出し、 式（１）に基づいて、前記除骨重量・脂肪重量ＬＥＡＮ
を推計することを特徴とする身体組成推計方法。 ＬＥＡＮ＝ａＹ（０）Ｈ2 ＋ｂＹ（∞）Ｈ2 ＋ｃＨ3 ＋ｄ…（１） ＬＥＡＮ：被験者の体の除骨重量・脂肪重量 Ｙ（０）：周波数０時の電気アドミッタンス（電気イン
ピーダンスの逆数） Ｙ（∞）：周波数無限大時の電気アドミッタンス（電気
インピーダンスの逆数） Ｈ：被験者の身長 ａ，ｂ，ｃ，ｄ：定数 - 【請求項２】 測定された各周波数毎の電気インピーダ
ンス又は電気アドミッタンスに基づいて、最小二乗法の
演算手法を駆使して、周波数０時及び周波数無限大時の
電気アドミッタンス又は電気インピーダンスにまで外挿
されたインピーダンス軌跡又はアドミッタンス軌跡を求
め、求められた該インピーダンス軌跡又はアドミッタン
ス軌跡から、前記被験者の体の周波数０時及び周波数無
限大時の電気アドミッタンス又は電気インピーダンスを
算出することを特徴とする請求項１記載の身体組成推計
方法。 - 【請求項３】 １つが５ｋＨｚ以下の低周波で、他が２
００ｋＨｚ以上の高周波である２周波のプローブ電流を
各周波数毎に生成し、 生成された前記プローブ電流を被験者の体に投入して、
その際に生体に印加されるプローブ電圧及び生体を流れ
るプローブ電流を各周波数毎に測定し、 該測定結果に基づいて、前記低周波及び高周波の電気イ
ンピーダンス又は電気アドミッタンスを算出し、算出さ
れた前記低周波の電気インピーダンス又は電気アドミッ
タンスを、前記被験者の体の周波数０時の電気アドミッ
タンス又は電気インピーダンスであるとみなすと共に、
算出された前記高周波の電気インピーダンス又は電気ア
ドミッタンスを、前記被験者の体の周波数無限大時の電
気アドミッタンス又は電気インピーダンスであるとみな
すことを特徴とする請求項１記載の身体組成推計方法。 - 【請求項４】 前記被験者の除骨重量・脂肪重量ＬＥＡ
Ｎを与える式（１）を構成する前記定数ａ，ｂ，ｃは、 ＤＸＡで測定した除骨重量・脂肪重量ＬＥＡＮを、式
（１）をそれぞれ構成するＹ（０）Ｈ2，Ｙ（∞）Ｈ2，
Ｈ3の３つの説明変数で重回帰分析して求めたものであ
り、かつ、 前記定数ｄは、式（１）の左辺の平均値と、右辺の第１
項〜第３項の和の平均値との差から求めたものであるこ
とを特徴とする請求項１記載の身体組成推計方法。 - 【請求項５】 前記被験者の除骨重量・脂肪重量ＬＥＡ
Ｎを与える式（１）を構成する前記定数ａ，ｂ，ｃとし
て、 男性に対しては、ａ＝９８．２６±２０％、ｂ＝３０
６．０７±２０％、ｃ＝０．００２９±２０％が与えら
れ、 女性に対しては、ａ＝１８５．６９±２０％、ｂ＝１６
９．４１±２０％、ｃ＝０．００３０±２０％が与えら
れ、かつ、 前記定数ｄは、式（１）の左辺の平均値と、式（１）の
右辺の第１項〜第３項の和の平均値との差から求められ
ることを特徴とする請求項１記載の身体組成推計方法。 - 【請求項６】 式（１）に基づいて、前記除骨重量・脂
肪重量ＬＥＡＮを推計すると共に、式（２）に基づい
て、前記被験者の骨重量ＢＭＣを推計した後、前記被験
者の体重と、式（１）から得られた前記除骨重量・脂肪
重量ＬＥＡＮと、式（２）から得られた前記骨重量ＢＭ
Ｃとに基づいて前記被験者の脂肪重量又は体脂肪率を推
計することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１に
記載の身体組成推計方法。 ＢＭＣ＝ｅＡＧＥ＋ｆＨ＋ｇＷ＋ｈ …（２） ＢＭＣ：被験者の骨重量 ＡＧＥ：被験者の年齢 Ｈ：被験者の身長 Ｗ：被験者の体重 ｅ，ｆ，ｇ，ｈ：定数 - 【請求項７】 前記被験者の骨重量ＢＭＣを与える式
（２）を構成する前記定数ｅ，ｆ，ｇは、 ＤＸＡで測定した前記被験者の骨重量ＢＭＣを、式
（２）をそれぞれ構成するＡＧＥ，Ｈ，Ｗの３つの説明
変数で重回帰分析して求めたものであり、かつ、前記定
数ｈは、式（２）の左辺の平均値と、右辺の第１項〜第
３項の和の平均値との差から求めたものであることを特
徴とする請求項６記載の身体組成推計方法。 - 【請求項８】 前記被験者の骨重量ＢＭＣを与える式
（２）を構成する前記定数ｅ，ｆ，ｇは、 男性に対しては、ｅ＝２．１３±２０％、ｆ＝２２．６
５±２０％、ｇ＝４６．１１±２０％が与えられ、 女性に対しては、ｅ＝−１１．３７±２０％、ｆ＝２
１．０３±２０％、ｇ＝２０．９８±２０％が与えら
れ、かつ、 前記定数ｈは、式（２）の左辺の平均値と、右辺の第１
項〜第３項の和の平均値との差から求めたものであるこ
とを特徴とする請求項６記載の身体組成推計方法。 - 【請求項９】 １以上の周波数のプローブ電流を各周波
数毎に生成し、 生成された前記プローブ電流を被験者の体に投入して、
その際に生体に印加されるプローブ電圧及び生体を流れ
るプローブ電流を各周波数毎に測定し、 該測定結果に基づいて、前記被験者の体の周波数無限大
時及び周波数０時の電気アドミッタンス又は電気インピ
ーダンスを算出し、 式（３）に基づいて、前記被験者の細胞外液量ＥＣＦ、
細胞内液量ＩＣＦ、又は、体水分量ＴＢＷのうち少なく
とも１つを推計することを特徴とする身体組成推計方
法。 Ｆ＝Ｒm/｛Ｒinf -1−Ｒo -1｝ Ｒicf＝｛−Ｒm＋（Ｒm2＋４Ｆ）0.5｝/２ Ｒecf＝１/｛Ｒinf -1−Ｒicf -1｝ ＬＥＡＮ＝Ａ・Ｈ2/Ｒecf＋Ｂ・Ｈ2/Ｒicf＋Ｃ・ＨE ＥＣＦ＝Ａ・Ｈ2/Ｒecf＋Ｄ・ＬＥＡＮ ＩＣＦ＝Ｂ・Ｈ2/Ｒicf＋２Ｄ・ＬＥＡＮ ＴＢＷ＝ＥＣＦ＋ＩＣＦ …（３） Ｒicf ：細胞内液の抵抗 Ｒecf ：細胞外液の抵抗 Ｒinf ：周波数無限大時の電気インピーダンス Ｒo ：周波数０時の電気インピーダンス ＬＥＡＮ：被験者の体の除骨重量・脂肪重量 Ｈ ：被験者の身長 Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｒm：定数（Ｒmは細胞膜の抵抗に
相当する） Ｆ ：中間変数 - 【請求項１０】 前記定数Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｒm
は、男女別に定め、電極を被験者の同じ側の手首及び足
首に付けた場合、表１に示した値の０．５倍乃至２倍で
あることを特徴とする請求項９記載の身体組成推計方
法。 【０００１】 【表１】 - 【請求項１１】 マルチ周波のプローブ電流を各周波数
毎に生成し、生成された前記プローブ電流を被験者の体
に投入して、その際に生体に印加される電圧及び生体に
流れる電流を測定する生体電気量測定手段と、 該生体電気量測定手段からの測定結果に基づいて、前記
被験者の体の周波数０時及び周波数無限大時の電気アド
ミッタンス又は電気インピーダンスを算出する電気アド
ミッタンス／電気インピーダンス算出手段と、 式（４）を用いて、「前記被験者の体重から脂肪重量及
び骨重量を除いた重量」であると定義される除骨重量・
脂肪重量ＬＥＡＮを推計する除骨重量・脂肪重量推計手
段とを備えてなることを特徴とする身体組成推計装置。 ＬＥＡＮ＝ａＹ（０）Ｈ2 ＋ｂＹ（∞）Ｈ2 ＋ｃＨ3 ＋ｄ …（４） ＬＥＡＮ：被験者の体の除骨重量・脂肪重量 Ｙ（０）：周波数０時の電気アドミッタンス（電気イン
ピーダンスの逆数） Ｙ（∞）：周波数無限大時の電気アドミッタンス（電気
インピーダンスの逆数） Ｈ：被験者の身長 ａ，ｂ，ｃ，ｄ：定数 - 【請求項１２】 電気アドミッタンス／電気インピーダ
ンス算出手段は、測定された各周波数毎の電気インピー
ダンス又は電気アドミッタンスに基づいて、最小二乗法
の演算手法を駆使して、周波数０時及び周波数無限大時
の電気アドミッタンス又は電気インピーダンスにまで外
挿されたインピーダンス軌跡又はアドミッタンス軌跡を
求め、求められた該インピーダンス軌跡又はアドミッタ
ンス軌跡から、前記被験者の体の周波数０時及び周波数
無限大時の電気アドミッタンス又は電気インピーダンス
を算出することを特徴とする請求項１１記載の身体組成
推計装置。 - 【請求項１３】 前記生体電気量測定手段は、１つが５
ｋＨｚ以下の低周波で、他が２００ｋＨｚ以上の高周波
である２周波のプローブ電流を各周波数毎に生成し、生
成された前記プローブ電流を被験者の体に投入して、そ
の際に生体に印加されるプローブ電圧及び生体を流れる
プローブ電流を各周波数毎に測定するものであり、 前記電気アドミッタンス／電気インピーダンス測定手段
は、前記測定結果に基づいて、前記低周波及び高周波の
電気インピーダンス又は電気アドミッタンスを算出し、
算出された前記低周波の電気インピーダンス又は電気ア
ドミッタンスを、前記被験者の体の周波数０時の電気ア
ドミッタンス又は電気インピーダンスであるとみなすと
共に、算出された前記高周波の電気インピーダンス又は
電気アドミッタンスを、前記被験者の体の周波数無限大
時の電気アドミッタンス又は電気インピーダンスである
とみなすものであることを特徴とする請求項１１記載の
身体組成推計装置。 - 【請求項１４】 前記除骨重量・脂肪重量推計手段での
推計に用いられる、除骨重量・脂肪重量ＬＥＡＮを与え
る式（４）を構成する前記定数ａ，ｂ，ｃは、 ＤＸＡで測定した除骨重量・脂肪重量ＬＥＡＮを、式
（４）をそれぞれ構成するＹ（０）Ｈ2，Ｙ（∞）Ｈ2，
Ｈ3の３つの説明変数で重回帰分析して求めたものであ
り、かつ、 前記定数ｄは、式（４）の左辺の平均値と、右辺の第１
項〜第３項の和の平均値との差から求めたものであるこ
とを特徴とする請求項１１記載の身体組成推計装置。 - 【請求項１５】 前記除骨重量・脂肪重量推計手段での
推計に用いられる、前記被験者の除骨重量・脂肪重量Ｌ
ＥＡＮを与える式（４）を構成する前記定数ａ，ｂ，ｃ
は、 男性に対しては、ａ＝９８．２６±２０％、ｂ＝３０
６．０７±２０％、ｃ＝０．００２９±２０％が与えら
れ、 女性に対しては、ａ＝１８５．６９±２０％、ｂ＝１６
９．４１±２０％、ｃ＝０．００３０±２０％が与えら
れ、かつ、 前記定数ｄは、式（４）の左辺の平均値と、式（４）の
右辺の第１項〜第３項の和の平均値との差から求めたも
のであることを特徴とする請求項１１記載の身体組成推
計装置。 - 【請求項１６】 式（４）に基づいて、前記除骨重量・
脂肪重量ＬＥＡＮを推計する除骨重量・脂肪重量推計手
段と、 式（５）に基づいて、前記被験者の骨重量ＢＭＣを推計
する骨重量推計手段と、前記被験者の体重と、式（４）
から得られた前記除骨重量・脂肪重量ＬＥＡＮと、式
（５）から得られた前記骨重量ＢＭＣとに基づいて前記
被験者の脂肪重量又は体脂肪率を推計する脂肪重量／体
脂肪率推計手段とを備えてなることを特徴とする請求項
１１乃至１５のいずれか１に記載の身体組成推計装置。 ＢＭＣ＝ｅＡＧＥ＋ｆＨ＋ｇＷ＋ｈ …（５） ＢＭＣ：被験者の骨重量 ＡＧＥ：被験者の年齢 Ｈ：被験者の身長 Ｗ：被験者の体重 ｅ，ｆ，ｇ，ｈ：定数 - 【請求項１７】 前記骨重量推計手段での推計に用いら
れる、前記被験者の骨重量ＢＭＣを与える式（５）を構
成する前記定数ｅ，ｆ，ｇは、 ＤＸＡで測定した前記被験者の骨重量ＢＭＣを、式
（５）をそれぞれ構成するＡＧＥ，Ｈ，Ｗの３つの説明
変数で重回帰分析して求めたものであり、かつ、 前記定数ｈは、式（５）の左辺の平均値と、右辺の第１
項〜第３項の和の平均値との差から求めたものであるこ
とを特徴とする請求項１６記載の身体組成推計装置。 - 【請求項１８】 前記被験者の骨重量ＢＭＣを与える式
（５）を構成する前記定数ｅ，ｆ，ｇは、 男性に対しては、ｅ＝２．１３±２０％、ｆ＝２２．６
５±２０％、ｇ＝４６．１１±２０％が与えられ、 女性に対しては、ｅ＝−１１．３７±２０％、ｆ＝２
１．０３±２０％、ｇ＝２０．９８±２０％が与えら
れ、かつ、 前記定数ｈは、式（５）の左辺の平均値と、右辺の第１
項〜第３項の和の平均値との差から求めたものであるこ
とを特徴とする請求項１６記載の身体組成推計装置。 - 【請求項１９】 １以上の周波数のプローブ電流を各周
波数毎に生成し、生成された前記プローブ電流を被験者
の体に投入して、その際に生体に印加される電圧及び生
体に流れる電流を測定する生体電気量測定手段と、 該生体電気量測定手段からの測定結果に基づいて、前記
被験者の体の周波数無限大時及び周波数０時の電気アド
ミッタンス又は電気インピーダンスを算出する電気アド
ミッタンス／電気インピーダンス算出手段と、 式（６）を用いて、前記被験者の細胞外液量ＥＣＦ、細
胞内液量ＩＣＦ、又は、体水分量ＴＢＷのうち少なくと
も１つを推計する細胞外液量、細胞内液量、又は、体水
分量推計手段とを備えてなることを特徴とする身体組成
推計装置。 Ｆ＝Ｒm/｛Ｒinf -1−Ｒo-1｝ Ｒicf＝｛−Ｒm＋（Ｒm2＋４Ｆ）0.5｝/２ Ｒecf＝１/｛Ｒinf -1−Ｒicf -1｝ ＬＥＡＮ＝Ａ・Ｈ2/Ｒecf＋Ｂ・Ｈ2/Ｒicf＋Ｃ・ＨE ＥＣＦ＝Ａ・Ｈ2/Ｒecf＋Ｄ・ＬＥＡＮ ＩＣＦ＝Ｂ・Ｈ2/Ｒicf＋２Ｄ・ＬＥＡＮ ＴＢＷ＝ＥＣＦ＋ＩＣＦ …（６） Ｒicf ：細胞内液の抵抗 Ｒecf ：細胞外液の抵抗 Ｒinf ：周波数無限大時の電気インピーダンス Ｒo ：周波数０時の電気インピーダンス ＬＥＡＮ：被験者の体の除骨重量・脂肪重量 Ｈ ：被験者の身長 Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｒm：定数（Ｒmは細胞膜の抵抗に
相当する） Ｆ ：中間変数 - 【請求項２０】 前記定数Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｒm
は、男女別に定め、電極を被験者の同じ側の手首及び足
首に付けた場合、表２に示した値の０．５倍乃至２倍で
あることを特徴とする請求項１９記載の身体組成推計装
置。 【０００１】 【表２】 - 【請求項２１】 コンピュータによって被験者の体の脂
肪重量を推計するための身体組成推計プログラムを記録
したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、 コンピュータを請求項１１乃至２０記載の前記生体電気
インピーダンス測定手段の一部、アドミッタンス算出手
段、ＬＥＡＮ推計手段、骨重量推計手段、脂肪重量／体
脂肪率推計手段、及び、細胞外液量、細胞内液量、又
は、体水分量推計手段として機能させるための身体組成
推計プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な
記録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15967899A JP3819637B2 (ja) | 1998-09-08 | 1999-06-07 | 身体組成推計装置 |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25413698 | 1998-09-08 | ||
| JP10-352956 | 1998-12-11 | ||
| JP35295698 | 1998-12-11 | ||
| JP10-254136 | 1998-12-11 | ||
| JP15967899A JP3819637B2 (ja) | 1998-09-08 | 1999-06-07 | 身体組成推計装置 |
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|---|---|---|---|
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-
1999
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
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