JP2005334309A

JP2005334309A - 生体情報測定装置

Info

Publication number: JP2005334309A
Application number: JP2004157402A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Kondo; 和也近藤
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-05-27
Filing date: 2004-05-27
Publication date: 2005-12-08
Anticipated expiration: 2024-05-27
Also published as: JP4581483B2

Abstract

【課題】生体情報を精度よく測定すること。
【解決手段】第一の受光部６は測定面３のほぼ中央に配置され、光源部４と第一の受光部６との距離は３５〜５０ｍｍ程度が皮下脂肪厚計測に適している。また、第二の受光部７は光源部４と第一の受光部の間に存在し、光源部４と第二の受光部６との距離は１５〜３０ｍｍ程度が皮下脂肪厚計測に適している。また、第一および第二の受光部６から得られた信号から皮下脂肪厚などの局所生体情報を算出する演算部８が設けられ、得られた局所生体情報は表示部９に表示されるか、もしくは通信部１０によって外部の機器に送信される。本装置によれば、測定が正確に行われているかを判定し、使い勝手が良く、高精度の生体情報測定、皮下脂肪厚測定を実現することが可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は局所皮下脂肪厚などの生体情報を測定する生体情報測定装置に関するものである。

従来の局所脂肪厚などの生体情報を測定する生体情報測定装置としては、生体表面に光源と受光部を配置し拡散反射光から脂肪厚を測定しているものがあった（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−１５５０９１号公報（第５頁、図４）

しかしながら、前記従来の構成において、測定時に、生体に対して、測定装置が正しく接していない場合や、生体表面に布などがかぶっている状態や、光源や受光部の直下もしくは周辺にアザや、ホクロもしくは体毛などが存在する場合にその測定が正確に行われたかどうかを測定装置自身の機能として、判定することができなかった。そのため、間違った測定値を表示してしまい、使い勝手も悪く、測定精度も悪かった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、測定が正確に行われているかを判定し、使い勝手の良い測定精度の高い生体情報測定装置および皮下脂肪測定装置を実現することを目的にするものである。

前記従来の課題を解決するために、本発明の生体情報測定装置は、複数の光源―受光部間の距離に対応した受光量を測定し、その測定値の組み合わせから、生体を正常に測定できているかを判定する測定判定部を備えている。

本発明の生体情報測定装置によれば、測定が正確に行われているかを判定し、使い勝手が良く、高精度の生体情報測定および皮下脂肪厚測定を実現することができる。

以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における生体情報測定装置である光式脂肪厚計１の構成図である。また、図２は生体に接しない側からみた外観図である。生体表面２に接触する直径１００ｍｍの円盤状の測定面３には波長８５０ｎｍ付近の近赤外光を発光するＬＥＤを含んだ光源部４と生体内を伝播して再び生体表面に現れた光５を受光する光センサであるホトダイオードを含んだ第一の受光部６と第二の受光部７がある。

ここで、光源部４は波長が８００〜９００ｎｍ付近に中心波長がある光を用いると酸化・還元ヘモグロビンや酸化・還元ミオグロビンの変化による吸収率の変動の影響を受けにくいので測定再現性が向上して好ましい。

また、第一の受光部６は測定面３のほぼ中央に配置され、光源部４と第一の受光部６との距離は４５ｍｍとしている。この距離は３５〜５０ｍｍ程度が皮下脂肪厚計測に適している。また、第二の受光部７は光源部４と第一の受光部の間に存在し、光源部４と第二の受光部６との距離は２３ｍｍとしている。この距離は１５〜３０ｍｍ程度が皮下脂肪厚計測に適している。第一および第二の受光部６から得られた信号から皮下脂肪厚などの局所生体情報を算出する演算部８があり、得られた局所生体情報は表示部９に表示されるか、もしくは、通信部１０によって外部の機器に送信される。

また、入力部１１では性別、年齢、計測部位情報を入力することができ、それらの情報と局所生体情報から、生体の肥満度合いなどの健康状態情報を演算部８は演算し、表示部９に表示することもでき、性別、年齢、計測部位情報や健康状態情報も通信部１０を通じて外部機器に送信される。また、逆に外部機器から通信部１０を通じて性別、年齢、計測部位情報を受信することもできる。また、測定の開始から終了までを音声で知らせる音発生部１２を備えている。また、音発生部１２が測定開始および、測定中、測定終了を音声により案内することにより、使用者は装置本体が見えなくても、測定の進抄を確認することができる。測定終了後に、装置を生体表面２からはなし表示部９を確認することで、スムーズな自己測定が可能となる。ここで、音発生部１１の変わりに、振動部１３を備えた場合、振動により、測定の進抄をあらわすことができ、静かな測定が可能となり、また、耳が不自由な使用者も使用することができる。

そして、演算部８には、第一の受光部６で受光した第一の受光量Ｘ_１と、第二の受光部７で受光した第二の受光量Ｘ_２との組み合わせから、測定の成否を判定する、判定部１４を備えている。

また、ここで光源部４を波長が７５０ｎｍ付近をピークとする第１の光源と８５０ｎｍ付近をピークとする第２の光源を連続もしくは簡潔的に交互に発光する構成として、さらに第一および第二の受光部で第一の光源が発光したときの受光量と第２の光源が発光したときの受光量を得ることができる。この２波長では酸化ヘモグロビン、還元ヘモグロビンおよび酸化ミオグロビン、還元ミオグロビンの吸収割合が大きく異なることより、これらの受光量から局所酸素濃度を測定することができる。

次ぎに実際の測定動作について説明する。

光源部４から出射され生体内を伝播し、再び生体表面に現れた光を、第一および第二の受光部で受光する。光源部４から出射される光の波長に対する、生体の吸収および散乱特性は規定の範囲内であるので、この２つの受光量Ｘ_１Ｘ_２の組み合わせは既定の範囲内に収まる。この既定の範囲に収まっているかどうかを判定部１４は判断し、おさまっていない場合は、表示部９、音発生部１２もしくは振動部１３により、測定の失敗を測定者に知らせることができる。

この既定の範囲を示したものが図３のＡからＣである。図３はその境界線を直線として２つの直線で囲まれた範囲に受光量の組み合わせが存在する場合に測定は成功、その範囲外の場合に測定は失敗と判定する。

また、図４の場合は境界線を放物線であらわすことにより、より境界の判定精度が向上する。そして、測定が成功の場合に、皮下脂肪厚Ｔは２つの受光量Ｘ_１、Ｘ_２を用いてＴ＝α×Ｘ_１／Ｘ_２＋βで計算される。ここで、α、βは定数である。

この式を用いることにより、皮膚の色や厚みの個体差を補正した皮下脂肪厚測定が可能となる。

また、図５は２つの受光量の組み合わせに対応して、そのときの脂肪厚もしくは測定不能をシミュレーションにより計算したデータベースを３次元グラフにあらわしたものである。このデータベースを判定部１４に持つことにより演算部８では測定の成否だけでなく脂肪厚の演算も行うことができる。

本発明にかかる生体情報測定装置は、皮下脂肪厚や局所組織酸素濃度などの生体情報を測定する測定装置等として有用である。

本発明の実施の形態１における光式脂肪厚計のブロック図本発明の実施の形態１における外観図測定の成否の判定条件１を示した図他の測定の成否の判定条件２を示した図測定成否判定のためのデータベースを示した図

符号の説明

１光式脂肪厚計
２生体表面
３測定面
４光源部
５生体内を伝播して再び生体表面に現れた光
６第一の受光部
７第二の受光部
８演算部
９表示部
１０通信部
１１入力部
１２音発生
１３振動部
１４判定部

Claims

複数の異なる距離に配置された、１つの光源部と複数の受光部、もしくは複数の光源部と１つの受光部と、前記複数の異なる距離に対応する複数の受光量から生体情光式生体情報測定装置報測定の成否を判定する測定判定部と、前記複数の受光量から生体情報を算出する演算部とを備えた生体情報測定装置。
２つの異なる距離に配置された、１つの光源部と２つの受光部、もしくは１つの光源部と２つの受光部と、前記受光部により測定された前記２つの異なる距離に対応する２つの受光量から脂肪厚を算出する演算部と、前記２つの異なる距離に対応する２つの受光量から、脂肪厚測定の成否を判定する測定判定部とを備えた生体情報測定装置。
測定判定部は２つの受光量の関係が、光源―受光部の距離が長い方に対応する受光量を第一の受光量Ｘ_１、光源―受光部の距離が短い方に対応する受光量を第二の受光量Ｘ_２とすると、
Ｘ_１＞Ａ_１×Ｘ_２ ^２＋Ｂ_１×Ｘ_２＋Ｃもしくは
Ｘ_１＜Ａ_２×Ｘ_２ ^２＋Ｂ_２×Ｘ_２＋Ｃ
の場合の測定が失敗であると判定する請求項２に記載の生体情報測定装置。
皮下脂肪厚ＴをＴ＝α×Ｘ_１／Ｘ_２＋βの式で算出することを特徴とする請求項２又は３に記載の生体情報測定装置。
皮下脂肪厚Ｔを光源―受光部の距離が長い方に対応する受光量を第一の受光量Ｘ_１、光源―受光部の距離が短い方に対応する受光量を第二の受光量Ｘ_２として、２つの受光量から、皮下脂肪厚に換算する換算データベースを用いて皮下脂肪厚を算出するとともに、脂肪厚測定の成否を判定する測定判定部を備えた生体情報測定装置。