JP2005230120A - インピーダンス測定装置及び体組成測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被験者の測定状態に応じて、インピーダンス測定モードを自動で切り替えるインピーダンス測定装置及び体組成測定装置を提供する。
【解決手段】電流印加電極及び電圧測定電極を一対として、両手及び両足に各々接触させた８つの電極を用いて、生体の部位別インピーダンスを測定するインピーダンス測定装置において、前記部位別インピーダンスに基づいて、各部位の測定状態を判別する判別手段と、前記測定状態に基づいてインピーダンス測定モードを切り替えるモード切替手段とを有することから、被験者に適した測定モードを自動で選択でき、信頼性の高いインピーダンス測定を行なうことができる。また前記インピーダンス測定装置を有する体組成測定装置により、被験者に応じた信頼性の高い体組成データを、簡便な操作で得ることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、被験者の生体インピーダンス測定状態に応じて、インピーダンス測定モードを自動で切り替えるインピーダンス測定装置及び体組成測定装置に関する。

人の生体インピーダンスを測定する生体インピーダンス測定方法としては、電流印加電極と電圧測定電極とを一対とするインピーダンス測定電極を左右手部又は左右足部に各々接触させ、合計４つの電極を用いて両手間又は両足間のインピーダンスを測定する４電極法や、前記左右手部及び左右足部の両方に各々前記インピーダンス測定電極を接触させ、合計８つの電極を用いた８電極法が既に公知である。

その中でも、生体インピーダンスの測定状態の検出を利用した体重計として、次の内容が開示されている。すなわち、体重測定部と、左右手部に各々電極を接触させる前記４電極法を用いたインピーダンス測定部とが分離して構成された体重計において、体重測定時に、前記インピーダンス測定部により両手間インピーダンスが検出された場合、被験者がインピーダンス測定部を把持している状態で体重を測定していると判断し、測定された体重値から前記インピーダンス測定部の重量分を、風袋引きにより減算して体重を補正することにより、より正確な体重値を算出可能であり、前記両手間インピーダンス及び前記補正された体重値に基づいて精度の高い体脂肪率の算出を可能とするものである（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−１２９９７号公報

しかしながら、前述した従来技術の例において、上肢又は下肢に障害を持っている場合や、特殊な職業や運動歴によって上肢又は下肢のインピーダンスが一般の人とは極端に異なる場合等、被験者によっては、これを用いて算出した体脂肪率の信頼性は低いものとなってしまう、という問題点があった。

従って本発明は上述の問題点を解決し、被験者の測定状態に応じて、インピーダンス測定モードを自動で切り替えるインピーダンス測定装置及び体組成測定装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明は、電流印加電極及び電圧測定電極を一対として、両手及び両足に各々接触させた８つの電極を用いて、各インピーダンス測定電極間で示される生体の部位別インピーダンスを測定するインピーダンス測定装置において、前記部位別インピーダンスに基づいて、各部位の測定状態を判別する判別手段と、前記測定状態に基づいてインピーダンス測定モードを切り替えるモード切替手段とを有するインピーダンス測定装置を提供する。

また、前記判別手段は、前記部位別インピーダンスの内少なくとも一つを測定し、前記測定された部位別インピーダンスと、予め部位別に設定してある、部位の測定状態を示すインピーダンス基準範囲とを比較することにより、前記測定部位の測定状態を判別する。

また、前記モード切替手段は、前記測定部位の内、１つの測定部位の測定状態の判別に基づいて、前記８つの電極を用いた８電極モードと、前記１つの測定部位に接触させた電極とは異なる４電極を用いた４電極モードとを切り替える。

また、前記モード切替手段は、前記各測定部位の測定状態に基づいて、前記８つの電極を用いた８電極モードと、前記測定部位の内、少なくとも１つの測定部位の４電極を用いた４電極モードとを切り替える。

また本発明は、前記インピーダンス測定装置と、被験者の身体情報を入力する身体情報入力手段と、前記インピーダンス測定モードに基づいて、体組成データを算出する体組成データ算出手段とを有する体組成測定装置を提供する。

また、前記身体情報の内、体重を測定して入力する体重測定手段を備え、更に前記８つの電極の内、両足に接触させる足部電極を備えた本体部と、両手に接触させる手部電極を備えたユニット部とに分離して成り、前記判別手段は、前記本体部に対する前記ユニット部の状態を判別するユニット部状態判別手段を有する。

また、前記ユニット部状態判別手段は、前記ユニット部が本体部から離れていることを検出するユニット部検出手段と、前記手部電極の一方と、他の電極の内少なくとも一つとの間のインピーダンスを測定し、前記ユニット部の手部電極の接触状態を検出する手部電極検出手段とから成る。

更に、前記ユニット部状態判別手段は、前記ユニット部の状態に従って、ユニット部重量分の風袋引き補正の要否を判定し、体重補正を行なう体重補正手段を更に備える。

本発明のインピーダンス測定装置は、電流印加電極及び電圧測定電極を一対として、両手及び両足に各々接触させた８つの電極を用いて、各インピーダンス測定電極間で示される生体の部位別インピーダンスを測定するインピーダンス測定装置において、前記部位別インピーダンスに基づいて、各部位の測定状態を判別する判別手段と、前記測定状態に基づいてインピーダンス測定モードを切り替えるモード切替手段とを有する。

これにより、一般的な健常者はもちろん、上肢に何らかの障害を持っている場合や、特殊な職業や運動歴などにより、一般の健常者とは極端に上肢のインピーダンスが異なる場合でも、被験者に適した測定モードを自動で選択でき、より信頼性の高いインピーダンス測定を行なうことができる。また、上肢のみならず、下肢又は左右半身のインピーダンスが異なる場合でも、同様の効果を得ることができる。更に、靴下やストッキング等を着用した場合でも、手での測定により同様の効果が得られる。

また、前記判別手段は、前記部位別インピーダンスの内少なくとも一つを測定し、前記測定された部位別インピーダンスと、予め部位別に設定してある、部位の測定状態を示すインピーダンス基準範囲とを比較することにより、前記測定部位の測定状態を判別することから、前述のように測定部位に障害を持っている場合や健常者と比べて極端にインピーダンスが異なる場合であっても、予め身障者向けの設定又は補正値の入力等の必要もなく、被験者は従来と同様の測定を行なうだけで、前記測定部位による精度の高い部分インピーダンス値を得ることができ、測定時の煩わしさもない。

また、前記モード切替手段は、前記測定部位の内、１つの測定部位の測定状態の判別に基づいて、前記８つの電極を用いた８電極モードと、前記１つの測定部位に接触させた電極とは異なる４電極を用いた４電極モードとを切り替えることから、上肢の障害又は下肢の障害は勿論、左右半身等においても、８電極法による測定では誤差が大きくなる場合でも、適する部位によるインピーダンス測定が可能であり、信頼性の高いデータが得られる。

また、前記モード切替手段は、前記各測定部位の測定状態に基づいて、前記８つの電極を用いた８電極モードと、前記測定部位の内、少なくとも１つの測定部位の４電極を用いた４電極モードとを切り替えることから、被験者のインピーダンス測定に適する部位が自動で検出され、より確実なインピーダンス測定が可能である。

また本発明の体組成測定装置は、前記インピーダンス測定装置と、被験者の身体情報を入力する身体情報入力手段と、前記インピーダンス測定モードに基づいて、体組成データを算出する体組成データ算出手段とを有するものであり、また、前記身体情報の内、体重を測定して入力する体重測定手段を備え、更に前記８つの電極の内、両足に接触させる足部電極を備えた本体部と、両手に接触させる手部電極を備えたユニット部とに分離して成り、前記判別手段は、前記本体部に対する前記ユニット部の状態を判別するユニット部状態判別手段を有することから、前記本体部とユニット部とが一体型であっても分離型であっても良く、被験者に応じた信頼性の高い体組成データを、簡便な操作で得ることができる。

また、前記ユニット部状態判別手段は、前記ユニット部が本体部から離れていることを検出するユニット部検出手段と、前記手部電極の一方と、他の電極の内少なくとも一つとの間のインピーダンスを測定し、前記ユニット部の手部電極の接触状態を検出する手部電極検出手段とから成ることから、上肢の障害により前記ユニット部を持つことができない場合であっても、何ら設定することなく、そのまま前記本体部により自動で足部電極を用いた４電極インピーダンス測定を行なうことができる。また、前記手部電極の接触状態の検出により、前記ユニット部が把持されているかどうかを判定でき、分離型の体組成測定装置においても、前記ユニット部の原因による測定誤差を軽減させることが可能である。

更に、前記ユニット部状態判別手段は、前記ユニット部の状態に従って、ユニット部重量分の風袋引き補正の要否を判定し、体重補正を行なう体重補正手段を更に備えることから、改めて風袋引き設定などする必要がなく簡便で、精度の高い体重値が得られ、体組成データの精度もアップする。

本発明のインピーダンス測定装置は、電流印加電極及び電圧測定電極を一対として、両手及び両足に各々接触させた８つの電極を用いて、各インピーダンス測定電極間で示される生体の部位別インピーダンスを測定するインピーダンス測定装置において、前記部位別インピーダンスに基づいて、各部位の測定状態を判別する判別手段と、前記測定状態に基づいてインピーダンス測定モードを切り替えるモード切替手段とを有して構成する。

また、前記判別手段は、前記部位別インピーダンスの内少なくとも一つを測定し、前記測定された部位別インピーダンスと、予め部位別に設定してある、部位の測定状態を示すインピーダンス基準範囲とを比較することにより、前記測定部位の測定状態を判別するものである。

また、前記モード切替手段は、前記測定部位の内、１つの測定部位の測定状態の判別に基づいて、前記８つの電極を用いた８電極モードと、前記１つの測定部位に接触させた電極とは異なる４電極を用いた４電極モードとを切り替えるものである。

また、前記モード切替手段は、前記各測定部位の測定状態に基づいて、前記８つの電極を用いた８電極モードと、前記測定部位の内、少なくとも１つの測定部位の４電極を用いた４電極モードとを切り替えるものである。

また本発明の体組成測定装置は、前記インピーダンス測定装置と、被験者の身体情報を入力する身体情報入力手段と、前記インピーダンス測定モードに基づいて、体組成データを算出する体組成データ算出手段とを有して構成する。

また、前記身体情報の内、体重を測定して入力する体重測定手段を備え、更に前記８つの電極の内、両足に接触させる足部電極を備えた本体部と、両手に接触させる手部電極を備えたユニット部とに分離して成り、前記判別手段は、前記本体部に対する前記ユニット部の状態を判別するユニット部状態判別手段を有して構成する。

また、前記ユニット部状態判別手段は、前記ユニット部が本体部から離れていることを検出するユニット部検出手段と、前記手部電極の一方と、他の電極の内少なくとも一つとの間のインピーダンスを測定し、前記ユニット部の手部電極の接触状態を検出する手部電極検出手段とから成る。

更に、前記ユニット部状態判別手段は、前記ユニット部の状態に従って、ユニット部重量分の風袋引き補正の要否を判定し、体重補正を行なう体重補正手段を更に備えて構成する。

本発明の実施例１は、電流印加電極と電圧測定電極とを一対として、手部及び足部の左右各々に接触させる、合計８つの電極を配したインピーダンス測定装置を備えた体脂肪測定装置において、前記手部に接触させた４つの電極により測定した両手間インピーダンスの測定状態に従って、前記８つの電極を用いた公知の８電極インピーダンス測定モードと、前記足部に接触させた４つの電極を用いた公知の４電極インピーダンス測定モードとを、自動で切り替えるものである。

これにより例えば、上肢に何らかの障害を持っている場合や、特殊な職業や運動歴等により一般の健常者とは極端に上肢のインピーダンスが異なる場合においても、被験者に適した測定モードによる信頼性の高い体脂肪率の算出を可能とするものである。

図１及び図２を用いて実施例１の構成を説明する。図１は実施例１の体脂肪測定装置１の外観斜視図であり、図２は電気ブロック図である。

まず図１を用いて外部構成を説明する。体脂肪測定装置１はユニット部２及び本体部３とから成り、前記ユニット部２は、左右の手で各々把持する２本の把持部４、測定ガイダンスや結果等を表示する表示部５及び身体情報等の入力を行なう、ＵＰ／ＤＯＷＮ及び設定キー等から成る操作部６を備えて構成する。

前記把持部４は、手の平に接触させる手部電極７ａ、７ｂ、７ｃ及び７ｄから成る手部電極群７を備え、左右の各把持部４に電流印加電極と電圧測定電極とを一対有し、この両電極が共に片方の手の平に接触するように配される。ここでは、右手側に手部電極７ａ及び７ｃ、左手側に手部電極７ｂ及び７ｄを配して成る。

また、前記本体部３は、ベース部８上に、載置面を備えた体重測定部９と、前記ユニット部２をセットするユニットホルダ部１１とを備えて成り、前記体重測定部９の載置面上には、被験者の足裏に接触させる足部電極１０ａ、１０ｂ、１０ｃ及び１０ｄから成る足部電極群１０を備え、左足側に足部電極１０ａ及び１０ｃ、右足側に足部電極１０ｂ及び１０ｄを配して成る。

更に、前記ユニットホルダ部１１は、前記ユニット部２を図中黒矢印で示すようにセットするものであり、前記ユニット部２がセットされているか否かを検出するユニット検出部１２を備えて成る。ここでユニット検出部１２は前記ユニット部２のセット時に押されるプッシュスイッチであるものとする。

更に本体部３は、体脂肪測定装置１の電源オン／オフを切り替える電源スイッチ１３を備え、前記ユニット部２と本体部３とは伸縮自在に設けたケーブル１４を介して電気的に接続されて構成する。

次に図２に示す電気ブロック図を用いて、前記体脂肪測定装置１の回路構成を説明する。前記ユニット部２の表示部５及び操作部６は、本体部３の制御部２４に接続されており、前記手部電極群７は各手部電極７ａ、７ｂ、７ｃ及び７ｄが各々本体部３の切替部２１を介して、前記手部電極７ａ及び７ｂが電流印加部２２に接続され、同じく７ｃ及び７ｄが電圧測定部２３に接続されて成る。

本体部３においては、前記切替部２１はグランドを備えて成り、前記手部電極群７と同様にして、前記足部電極群１０が接続され、切替部２１を介して前記足部電極１０ａ及び１０ｂが前記電流印加部２２に接続され、同じく１０ｃ及び１０ｄが前記電圧測定部２３に接続されて成る。

前記切替部２１、電流印加部２２及び電圧測定部２３とが制御部２４に接続されており、前記体重測定部９、ユニット検出部１２及び電源スイッチ１３も制御部２４に接続している。また、制御部２４は演算式、身体情報、測定データ及び測定部位の基準範囲等を記憶しておく記憶部２５、体脂肪率などを演算する演算部２６、測定部位の測定状態を判定する判定部２７、及び、体脂肪測定装置１に電力を供給する電源２８とに接続されている。

ここで、前記足部電極群１０を用いた４電極測定モードによるインピーダンス測定、及び、手部電極群７及び足部電極群１０とを用いた８電極測定モードによるインピーダンス測定の測定原理に関しては、何れも公知であるため、ここでは説明を省略する。

続いて、図３及び図４を用いて実施例１の動作を説明する。図３は体脂肪測定装置１の動作を示すメインフローチャートであり、図４は前記４電極及び８電極測定モードの切替手順を含むインピーダンス測定手順を示すサブルーチンである。

まず、図３の前記メインフローチャートにおいて、前記電源スイッチ１３により電源をオンすると、ステップＳ１において、前記ユニット部２がユニットホルダ部１１にセットされているかどうか、ユニット検出部１２によって判断される。ユニット部２がセットされていない場合ＮＯに進み、ステップＳ２において、ユニット部２をユニットホルダ部１１にセットするよう表示部５に指示を表示し、再びステップＳ１においてユニット部２の検出を繰り返す。

また、ユニット部２がセットされていた場合ＹＥＳに進み、ステップＳ３において、初期設定として前記体重測定部４のゼロ点設定がなされると共に、身体情報の入力を指示するメッセージを表示部７に表示する。ここで、身体情報は、身長、年齢及び性別であり、被験者は表示された指示に従い、ＵＰ／ＤＯＷＮキー及び設定キー等からなる前記操作部６を用いて、前記各身体情報を入力する。入力が終了すると自動的に記憶部２５に前記身体情報が記憶される。

ステップＳ４において、被験者に適した状態で前記体脂肪測定装置１に乗るように表示部５に指示を表示する。すなわち、前記ユニット部２を把持して乗るか、又はユニットホルダ部１１にセットした状態のままで乗るか、何れかを選択させるものである。

ここで、前記ユニット部２を把持して乗ることにより、前記手部電極群７及び足部電極群１０を用いた公知の８電極法によるインピーダンス測定が可能である。また、上肢に何らかの障害を持つ被験者で、前記手部電極群７を用いた測定を必要としない場合には、前記ユニット部２をユニットホルダ部１１にセットしたままの状態で乗ることにより、足部電極群１０を用いた公知の４電極法によるインピーダンス測定が可能となる。

続くステップＳ５において、被験者が前記指示に従い体脂肪測定装置１に乗ると、前記体重測定部４において公知の体重測定が行なわれ、測定された体重値は自動的に記憶部２５に記憶される。

体重測定が終了すると、ステップＳ６において、図４を用いて後述するインピーダンス測定手順に移行する。すなわち、前記指示に従い体脂肪測定装置１に乗っている被験者の状態を自動で判別し、前記８電極測定モード又は４電極測定モードの内、何れかの測定モードに切り替えて生体インピーダンスを測定するものである。

続くステップＳ７において、前記インピーダンス測定により生体インピーダンスが測定されず、測定エラーが表示されたかどうか判断される。測定エラーであればＹＥＳに進み、表示部５に一定時間エラー表示した後、自動で電源オフして終了する。

また、生体インピーダンスが測定された場合、エラーではないと判断しＮＯに進み、ステップＳ８において、演算部２６により体脂肪率を算出する。すなわち、予め記憶部２５に、前記８電極測定モード及び４電極測定モードの各インピーダンス測定モード別に設定してある、公知の体脂肪率算出用回帰式の中から、前記ステップＳ６において用いたインピーダンス測定モードに対応する回帰式を読み込み、前記生体インピーダンス、体重及び身体情報とに基づいて体脂肪率を算出するものである。

続くステップＳ９において、前記測定結果を表示部５に表示し、被験者は表示を確認した後、電源スイッチ１３を押すことにより、電源をオフして測定を終了する。

次に、図３のステップＳ６に示したインピーダンス測定に関して、図４のインピーダンス測定手順を示すサブルーチンを用いて説明する。

図３のステップＳ６においてインピーダンス測定手順に移行すると、図４のステップＳ１１において、前記ユニット部２がユニットホルダ部１１にセットされているかどうか、前記ユニット検出部１２によって判定される。ユニット部２がセットされている場合、図３のフローチャートのステップＳ４において、被験者が、手部電極群７によるインピーダンス測定を必要ないものとして、ユニット部２を把持せずに本体部３に乗ったと判断してＹＥＳに進み、ステップＳ１２において、前記切替部２１を制御部２４により制御し、足部電極１０ａ及び１０ｂを電流印加部２２に接続し、同じく１０ｃ及び１０ｄを電圧測定部２３に接続することにより、これら足部電極群１０を用いた公知の４電極測定モードによるインピーダンス測定を行なう。

また、前記ユニット部２がセットされていないと判定された場合ＮＯに進み、ステップＳ１３において、被験者が前記ユニット部２を把持した状態で前記本体部３上に乗っているかどうか判断される。これは前記手部電極群７を用いた公知の４電極法により測定した両手間インピーダンス値（以下、Ｚと言う）と、予め記憶部２５内に設定してある、Ｚの変動を検出する閾値（以下、γと言う）との比較に基づいて判断される。

ここで、前記γは、前記Ｚが生体組織のインピーダンスであると認識されるための限界値であるとして定義する。すなわち、Ｚ>γの場合には、両手間において生体組織のインピーダンスが測定されなかったと判定し、Ｚ≦γの場合には、生体組織を測定したものとして判定される。

すなわち、ステップＳ１３においては、前記切替部２１を前記制御部２４により制御し、手部電極７ａ及び７ｂを電流印加部２２に接続し、同じく７ｃ及び７ｄを電圧測定部２３に接続する。これにより、両手間にインピーダンス測定用電流を印加すると共に、電圧測定を行ない、演算部２６において両手間インピーダンス値：Ｚを算出した後、記憶部２５より読み込んだ前記γと前記Ｚとを判定部２７において比較する。

前述のようにＺ>γの場合生体インピーダンスは測定されていないと判断し、ＮＯに進み、ステップＳ１７において、表示部５に測定エラー表示し、図３のメインフローチャートへ戻る。このとき、ユニット部２が把持されているのか否か不明であり、ユニット部２の重量分が荷重値に影響を与えているのか否か判別不能であるため、測定エラーとして示すものである。

また、前記Ｚ≦γの場合、ユニット部２が把持されている、すなわち、体重測定部４上には体重と共にユニット部２の重量が荷重されていると判断してＹＥＳに進み、ステップＳ１４において、図３のメインフローチャートのステップＳ５において測定した体重値を、前記ユニット部２の重量分の体重補正を行なう。予め記憶部２５に記憶してある前記ユニット部２の重量を前記測定した体重値から減算し、前記図３のステップＳ５において記憶部２５に記憶した体重値に上書きして、真の体重値として記憶部２５内の体重値を更新する。

続くステップＳ１５において、前記Ｚが予め設定されている両手間インピーダンスの基準範囲に入っているかどうかにより、両手間の測定状態が判定される。前記基準範囲は、予め一般的な健常者を対象として、複数の両手間インピーダンス測定データから得られる範囲であり、例えば、α≦Ｚ≦β（前記α及びβは定数である）として定義され、記憶部２５内に記憶させておくものであり、判定部２７において前記Ｚと前記基準範囲とを比較する。

よって、前記測定した両手間インピーダンス値が、前記基準範囲内であればＹＥＳに進み、ステップＳ１６において、前記手部電極群７及び前記足部電極群１０を用いた公知の８電極測定モードによるインピーダンス測定を行なう。また、前記基準範囲外であった場合、ステップＳ１２において、前述した足部電極群１０を用いた公知の４電極測定モードによるインピーダンス測定を行なう。

前記ステップＳ１２又はステップＳ１６におけるインピーダンス測定後、図４のサブルーチンを抜けて、図３のメインフローチャートに戻る。

本発明の実施例２は、体重値を測定した後に、前記ユニット部２を把持するかどうか、すなわち、８電極測定モードか４電極測定モードかを選択させるものであり、体重測定が前記ユニット部２の把持に影響されず、体重補正の必要がない測定手順を示すものである。

実施例２の構成は、前記図１及び図２に示した実施例１の体脂肪測定装置１と同じである。以下、実施例１で用いた符号と同じ符号を用いて説明する。

実施例２の動作を図６のフローチャートを用いて説明する。

まず、電源スイッチ１３により電源オンすると、ステップＳ１０１において前記ユニット部２がユニットホルダ部１１にセットされているかどうか、ユニット検出部１２により判断される。ユニット部２がセットされていなければＮＯに進み、ステップＳ１０２において、表示部５にユニット部２をセットするよう指示を表示する。ユニット部２がセットされたらＹＥＳに進み、ステップＳ１０３において、初期設定として体重測定部４の体重値のゼロ点を設定すると共に、表示部５に身体情報を入力するよう指示を表示し、被験者はその指示に従い、ＵＰ／ＤＯＷＮ及び設定キー等から成る操作部６を用いて、身体情報を入力すると、自動で記憶部２５に記憶される。

続くステップＳ１０４において、体重測定が行なわれる。ユニットをセットした状態で本体部３上に乗るよう指示され、公知の体重測定がなされ、自動で記憶部２５に記憶される。

体重値の測定が終了すると、インピーダンス測定段階に移行する。すなわちステップＳ１０５において、被験者の必要に応じて、ユニット部２を把持するかどうか選択する指示を表示部５に表示し、ステップＳ１０６において、一定時間経過したかどうか判断され、一定時間経過するまで、前記表示を繰り返す。

一定時間経過すると、ステップＳ１０７に進み、前記手部電極群７を用いて両手間インピーダンスを測定し、前記実施例１において示した図３のステップ５と同様に、両手間インピーダンスの基準範囲を記憶部２５より呼び出し、判定部２７において前記測定した両手間のインピーダンス値と比較することにより、前記両手間インピーダンスの測定状態を判定する。

前記測定した両手間インピーダンスが前記基準範囲内であればＹＥＳに進み、ステップＳ１０８において、両手及び両足の各電極を用いた前記８電極インピーダンス測定が行なわれ、前記基準範囲外であればＮＯに進み、ステップＳ１１１において前記足部電極群１０を用いた４電極インピーダンス測定が行なわれる。

前記ステップＳ１０８又はステップＳ１１１において生体インピーダンスが測定されると、ステップＳ１０９において、各測定モードに対応する体脂肪率算出用回帰式を記憶部２５より読み込み、前記生体インピーダンス、体重及び身体情報に基づいて体脂肪率を算出するものである。

続くステップＳ１１０において、前記測定結果を表示部５に表示し、被験者は表示を確認した後、電源スイッチ１３を押すことにより、電源をオフして測定を終了する。

前記実施例１及び実施例２においては、手部電極群７による生体インピーダンス測定の可否を判定し、８電極測定モードと足部電極群１０を用いた４電極測定モードとの切り替え、及びユニット部２の重量分の体重補正の要否を判定したが、実施例３においては、足部電極群１０による生体インピーダンスの可否を判定し、８電極測定モードと手部電極群７を用いた４電極測定モードとの切り替えを示したものである。

これにより例えば、靴下やストッキング着用時の測定不良の場合、下肢に何らかの障害を持っている場合又は特殊な職業や運動歴などにより、一般の健常者とは極端に下肢のインピーダンスが異なる場合においても、被験者に適した測定モードによるインピーダンス測定が可能である。

実施例３の構成は実施例１及び実施例２において、前記図１及び図２により示した構成と同じ構成であるため、各構成を同じ符号を用いて説明する。

実施例３の動作を図６及び図７のフローチャートを用いて説明する。図６は実施例３のメインフローチャートであり、図７はインピーダンス測定手順を示すサブルーチンである。

まず図６を用いて、図３に示した実施例１との差異を示すことにより、実施例３の動作を説明する。装置の電源オンしてからステップＳ２０３までの手順は、図１のステップＳ３までの手順と同じ動作である。

続くステップＳ２０４において、図１のステップＳ４と同様に装置に乗るように表示部５に指示を表示する。このとき、前記ステップＳ４においては、ユニット部２を把持するか、又はユニット部２をユニットホルダ部１１にセットした状態のままか、いずれかを選択して乗るように表示部５に指示を表示したが、ステップＳ２０４では、必ずユニット部２を把持して乗るように指示を表示する。

続くステップＳ２０５から電源をオフして終了するまでの手順は、図１のステップＳ５から電源オフまでの手順と同じ動作である。ただし、図６のステップＳ２０６に対応する図１のステップＳ６示した、実施例１のインピーダンス測定においては、前述したとおり図４に示したサブルーチンに従ったが、実施例３においては次に示す図７のサブルーチンに従うものである。

図７を用いて前記サブルーチンを説明する。前記図６のステップＳ２０６においてインピーダンス測定に移行すると、図７のステップＳ２１１において、まず、手部電極群７を用いて両手間インピーダンスＺが測定され、ユニット部が把持されているかどうか判定される。すなわち、実施例１の図４のステップＳ１３において詳述したように、判定部２７においてＺの変動を検出する閾値γと比較するものである。

従って、Ｚ>γであった場合、すなわち、両手間インピーダンスが生体組織を測定していないと判断された場合ＮＯに進み、手部電極群７による両手間インピーダンス測定は不能であるため、ステップＳ２１６において、表示部５に測定エラーを表示し、図６のメインフローチャートに戻る。

また、Ｚ≦γであった場合、すなわち、両手間インピーダンスが生体組織を測定しているものであると判断された場合ＹＥＳに進み、ステップＳ２１２において、前記ユニット部２を把持した状態で体重測定部９上に乗っているものと判断され、ユニット部２の重量分の体重補正を行なう。すなわち、図６のステップＳ２０５において測定した体重値より、予め記憶部２５に記憶してあるユニット部２の重量を減算することにより、真の体重値を求め、前記記憶部２５に記憶した体重値に上書きして更新する。

続くステップＳ２１３において、両足間インピーダンス（以下、Ｚ’と言う）を測定し、予め設定してあるＺ’の基準範囲、例えばδ≦Ｚ’≦ε（δ及びεは定数である）と比較することにより、前記両足間インピーダンスの測定状態を判定する。

ここで、前記基準範囲は、例えば、予め複数の被験者を対象とした両足間インピーダンス測定データから、一般的な健常者のインピーダンス範囲を前記基準範囲として定義し、記憶部２５内に記憶させておくものである。

測定した両足間インピーダンス値が前記基準範囲内であればＹＥＳに進み、ステップＳ２１４において、前記手部電極群７及び前記足部電極群１０とを用いた公知の８電極測定モードによるインピーダンス測定を行なう。また、前記基準範囲外であった場合、ステップＳ２１５において、前記手部電極群７を用いた公知の４電極インピーダンス測定モードによるインピーダンス測定を行なう。

前記ステップＳ２１４又はステップＳ２１５の各インピーダンス測定後、図６のメインフローチャートに戻る。

本発明の実施例４は、前記手部電極群７及び足部電極群１０を用いて、両手間及び両足間インピーダンス測定に加えて、右手足間及び左手足間と右手左足間及び左手右足間の各部位別インピーダンスも測定し、前記各部位別インピーダンスに対して各々予め設定してある基準範囲との比較により、被験者に適するインピーダンス測定モードを設定するものである。

本実施例４の構成は実施例１乃至実施例３において、図１及び図２により示した構成と同じであるため、説明を省略する。

また、実施例４の動作は実施例１において、図３に示したメインフローチャートの動作と同様に動作するが、ステップＳ６に示したインピーダンス測定手順のみ異なる、従って、実施例４のインピーダンス測定手順を図８に示すサブルーチンを用いて説明する。

まずステップＳ４１１において、ユニット部２がユニットホルダ部１１にセットされているかどうかユニット検出部１２により判定される。ユニット２がセットされていれば、被験者が手部電極群７によるインピーダンス測定は不要であると判断したと見なしＹＥＳに進み、ステップＳ４１２において、前記足部電極群１０を用いた公知の４電極インピーダンス測定モードによるインピーダンス測定を行なう。また、ユニット部２がセットされていない場合の手順は後述する。

ステップＳ４１２において、両足間インピーダンスが測定されると、ステップＳ４１３において、前記実施例３に詳述した両足間インピーダンスの基準範囲：δ≦Ｚ’≦εを記憶部２５より読み込み、判定部２７において前記測定した両足間インピーダンスと前記基準範囲とを比較して、両足間の測定状態を判定する。基準範囲内であると判定されるとＹＥＳに進み、ステップＳ４１４において、前記測定した両足間インピーダンス値を記憶部２５に記憶して、図３のメインフローチャートへ戻る。また、前記ステップＳ４１３において基準範囲外であると判定された場合には、インピーダンス測定不能であると判断し、ステップＳ４１５において、表示部５に測定エラーを表示し、図３のメインフローチャートへ戻る。

前記Ｓ４１１において、ユニット部２がユニットホルダ部１１にセットされていないと判定された場合、ステップＳ４１６に進み、ユニット部２が把持されているかどうか検出される。前記手部電極群７を用いて両手間インピーダンスＺを測定し、実施例１において詳述したように、前記Ｚが生体組織のインピーダンスを示しているかどうか判定部２７において判定される。すなわちＺ>γの場合には生体組織のインピーダンスが測定されていないため、ユニット部２を把持していないと判定し、Ｚ≦γの場合には、生体組織を示していることからユニット部２を把持している判定する。

従って、Ｚ>γであり、ユニット部２が把持されていない場合には、ユニット部２の所在が不明であり、体重値に誤差が生じる可能性があるためＮＯに進み、ステップＳ４１５において測定エラーを表示部５に表示し、図３のメインフローチャートに戻る。

また、Ｚ≦γであり、ユニット部２を把持していると判定された場合、ユニット部２の重量分が体重測定部９に荷重された状態で前記体重測定が行なわれたと判断しＹＥＳに進み、ステップＳ４１７において、図３のステップＳ５において測定及び記憶された前記体重値と、予め設定してある前記ユニット部２の重量値とを記憶部２５より読み込み、演算部２６において前記ユニット部２の重量分の風袋引きが成された体重値を算出し、再び記憶部２５において、風袋引きが成された体重値が前記測定した体重値に上書きされて記憶される。

続いてステップＳ４１８において、両手及び両足間、右及び左手足間、右手左足間及び左手右足間の各部位のインピーダンスを、手部電極群７及び足部電極群１０の内、各々に接触する電極を用いた公知の８電極インピーダンス測定モードによるインピーダンス測定を行なう。

ステップＳ４１９において、前記各部位において測定したインピーダンスと、予め設定してある各部位のインピーダンスの基準範囲とを比較して、各部位が基準範囲内にあるかどうか判定する。前記各部位の内、全ての測定部位において基準範囲外である判定されればＮＯに進み、生体インピーダンス測定不能として、ステップＳ４１５において測定エラーを表示部５に表示し、図３のメインフローチャートに戻る。また、一つでも基準範囲内であると判定されるとＹＥＳに進み、ステップＳ４２０において、前記各部位の内、基準範囲内にあると判定されたインピーダンスを全て記憶部２５に記憶し、図３のメインフローチャートに戻る。

ここで、図３のフローチャートに戻ると、ステップＳ８において、前記身体情報、体重及びインピーダンスに基づいて体脂肪率を算出するが、各部位又はその組み合わせ毎に、ＤＸＡより求めた体脂肪率との相関より得られる回帰式を、予め記憶部２５に記憶させておくことにより、前記基準範囲内にあると判定された部位のインピーダンスによる体脂肪率算出が可能である。

なお、実施例１乃至実施例４においては、インピーダンス、体重及び身体情報に基づいて、記憶部２５に予め記憶してある体脂肪率算出用回帰式を用いて体脂肪率を算出したが、その他生体インピーダンスに基づいて算出可能な公知の健康指標として、除脂肪、筋肉、水分又は骨等のデータに関しても、予め公知の回帰式を記憶部２５に記憶しておき、演算部２６において、適する回帰式を読み込むことにより算出可能である。

体脂肪測定装置の外観斜視図である。 体脂肪測定装置の電気ブロック図である。 実施例１の動作を示すメインフローチャートである。 実施例１のインピーダンス測定時の動作を示すサブルーチンである。 実施例２の動作を示すフローチャートである。 実施例３の動作を示すメインフローチャートである。 実施例３のインピーダンス測定時の動作を示すサブルーチンである。 実施例４のインピーダンス測定時の動作を示すサブルーチンである。

符号の説明

１ 体脂肪測定装置
２ ユニット部
３ 本体部
４ 把持部
５ 表示部
６ 操作部
７ 手部電極群
８ ベース部
９ 体重測定部
１０ 足部電極群
１１ ユニットホルダ部
１２ ユニット検出部
１３ 電源スイッチ
１４ ケーブル
２１ 切替部
２２ 電流印加部
２３ 電圧測定部
２４ 制御部
２５ 記憶部
２６ 演算部
２７ 判定部
２８ 電源

Claims (8)

1. 電流印加電極及び電圧測定電極を一対として、両手及び両足に各々接触させた８つの電極を用いて、各インピーダンス測定電極間で示される生体の部位別インピーダンスを測定するインピーダンス測定装置において、
   前記部位別インピーダンスに基づいて、各部位の測定状態を判別する判別手段と、
   前記測定状態に基づいてインピーダンス測定モードを切り替えるモード切替手段とを有することを特徴とするインピーダンス測定装置。
2. 前記判別手段は、前記部位別インピーダンスの内少なくとも一つを測定し、前記測定された部位別インピーダンスと、予め部位別に設定してある、部位の測定状態を示すインピーダンス基準範囲とを比較することにより、前記測定部位の測定状態を判別することを特徴とする請求項１記載のインピーダンス測定装置。
3. 前記モード切替手段は、前記測定部位の内、１つの測定部位の測定状態の判別に基づいて、前記８つの電極を用いた８電極モードと、前記１つの測定部位に接触させた電極とは異なる４電極を用いた４電極モードとを切り替えることを特徴とする請求項２記載のインピーダンス測定装置。
4. 前記モード切替手段は、前記各測定部位の測定状態に基づいて、前記８つの電極を用いた８電極モードと、前記測定部位の内、少なくとも１つの測定部位の４電極を用いた４電極モードとを切り替えることを特徴とする請求項２記載のインピーダンス測定装置。
5. 請求項１乃至４記載のインピーダンス測定装置と、被験者の身体情報を入力する身体情報入力手段と、前記インピーダンス測定モードに基づいて、体組成データを算出する体組成データ算出手段とを有することを特徴とする体組成測定装置。
6. 前記身体情報の内、体重を測定して入力する体重測定手段を備え、更に前記８つの電極の内、両足に接触させる足部電極を備えた本体部と、両手に接触させる手部電極を備えたユニット部とに分離して成り、前記判別手段は、前記本体部に対する前記ユニット部の状態を判別するユニット部状態判別手段を有することを特徴とする請求項５記載の体組成測定装置。
7. 前記ユニット部状態判別手段は、前記ユニット部が本体部から離れていることを検出するユニット部検出手段と、前記手部電極の一方と、他の電極の内少なくとも一つとの間のインピーダンスを測定し、前記ユニット部の手部電極の接触状態を検出する手部電極検出手段とから成ることを特徴とする請求項６記載の体組成測定装置。
8. 前記ユニット部状態判別手段は、前記ユニット部の状態に従って、ユニット部重量分の風袋引き補正の要否を判定し、体重補正を行なう体重補正手段を更に備えることを特徴とする請求項７記載の体組成測定装置。
   
   
   
   

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