JP2008228989A - 生体インピーダンス測定用装着ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】高精度かつ再現性良く、生体インピーダンスが測定される生体インピーダンス測定用装着ユニット、を提供する。
【解決手段】腹部装着ユニット１００は、生体インピーダンスを測定するために被験者の腹部３０１に装着される。腹部装着ユニット１００は、腹部３０１に巻回される帯状部材６０と、帯状部材６０に設けられ、剛体である支持部材７３と、互いに間隔を隔てて配置され、被験者の体表面に接触する腹部電極Ａ１１，Ａ１２，Ａ２２，Ａ２１とを備える。腹部電極Ａ１１，Ａ１２，Ａ２２，Ａ２１は、支持部材７３によって互いに平行な方向に可動するように支持される。
【選択図】図６

Description

この発明は、一般的には、生体インピーダンス測定用装着ユニットに関し、より特定的には、被験者の胴部に装着される生体インピーダンス測定用装着ユニットに関する。

従来の生体インピーダンス測定用装着ユニットに関して、たとえば、特開２００５−１２４９１４号公報には、接触状態を安定させる高精度の測定を可能にすることを目的としたインピーダンス測定装置が開示されている（特許文献１）。特許文献１では、腹部に装着するベルトに、電極支持部が取付けられる。電極支持部は、ベルトに取付けられるベース部と、電極を有する電極部とを備える。電極部は、ベース部に対して揺動可能に支持される。電極が人体表面の動きに追従することにより、電極と人体との接触状態の変化を抑制する。

また、特開２００６−６１６７７号公報には、身体の特定部位のインピーダンスを簡便に測定し、体組成に関する指標を高精度に推定することを目的とした体組成計が開示されている（特許文献２）。特許文献２では、支持体の内側に、電極間に電流を発生させる複数組の一対の電流用電極と、電極間の電圧を検出する一対の測定用電極とが配置されている。支持体を身体の腹部にあてがった際に電極群が身体の腹部周囲に沿ってよりぴったりと接触するように、ばねやゴムが支持体と電極との間に配置されてもよい。

また、特開２００６−３２０５４９号公報には、ユーザにとって勝手がよく、利用者ニーズに対応することを目的としたセンサ内臓スイッチが開示されている（特許文献３）。特許文献３に開示されたセンサ内臓スイッチでは、生体の接触を検出して接触検出信号を出力し、その信号を開始トリガとして生体の所与の情報を計測する。
特開２００５−１２４９１４号公報 特開２００６−６１６７７号公報 特開２００６−３２０５４９号公報

近年、被験者の健康状態を知る１つの指標として、体脂肪量が注目されている。特に、内臓脂肪量は、内臓脂肪型肥満であるか否かの判断を行なうための指標として注目されている。この内臓脂肪型肥満は、糖尿病、高血圧症、高脂血症といった動脈硬化を引き起こし易い生活習慣病を誘発すると言われており、これら疾病の予防の観点から上記指標の活用が期待されている。ここで、内臓脂肪とは、腹筋の内側において内臓の周囲に蓄積した脂肪のことであり、腹部の表層に蓄積する皮下脂肪と区別されるものである。なお、内臓脂肪量を示す指標としては、臍位置に対応する部分の腹部断面において内臓脂肪が占める面積（以下、内臓脂肪面積と称する）を採用することが一般的である。

通常、内臓脂肪量を測定するためには、Ｘ線ＣＴ（computed tomography）あるいはＭＲＩ（magnetic resonance imaging）を用いて撮影された腹部の断層画像を用いた画像解析法が採用されている。この画像解析法においては、取得した腹部の断層画像から内臓脂肪面積が算出される。しかしながら、このような手法を用いるためには、上記Ｘ線ＣＴやＭＲＩ等、医療施設に設置される如くの大型の設備が必要であり、日常的に内臓脂肪量を測定することは非常に困難である。また、Ｘ線ＣＴを利用した場合には被爆の問題もあり、好ましい測定方法とは必ずしも言えない。

これに代わる測定方法として、生体インピーダンス法を応用することが検討されている。生体インピーダンス法は、体脂肪測定装置において広く利用されている体脂肪量の測定方法であり、四肢に電極を接触させ、これら電極を用いて生体インピーダンスを測定することにより、測定された生体インピーダンスから体脂肪量を算出するものである。上述の体脂肪測定装置は、全身または四肢、胴部といった身体の部位別の体脂肪の蓄積度合いを正確に測定できるものであり、広く家庭等においても普及している。

しかしながら、上記の体脂肪測定装置は、全身または四肢、胴部といった身体の部位別の体脂肪の蓄積度合いを測定するためのものであり、内臓脂肪の蓄積度合いのみを抽出して正確に測定できるものではない。これは、上述したように、胴部には内臓脂肪のみならず皮下脂肪も含まれるためであり、そのため内臓脂肪量や皮下脂肪量を個別に精度よく測定することは、上述の体脂肪測定装置においては困難である。そこで、このような問題を解決するために、胴部に接触させる電極と、四肢のそれぞれに接触させる電極とを併用して生体インピーダンスを測定し、その測定値に基づいて内臓脂肪量や皮下脂肪量を個別に測定することが検討されている。

ところで、生体インピーダンスの測定には、被験者に電流を流すための一対の電流印加電極や、印加された電流を用いて電位差の検出を行なう一対の電位差検出電極が、被験者の体表面に押圧された状態で用いられる。しかしながら、常に一定の接触状態で電極を被験者の体表面に接触させることは難しく、また測定ごとに電極間距離が変わるおそれがある。また、被験者の体形や測定部位によっては、全ての電極が被験者の体表面に十分に密着されないおそれが生じる。これらの場合、生体インピーダンスを高精度かつ再現性良く測定することができない。また、上述の特許文献１〜３には、生体インピーダンスや生体情報を測定するための装置やスイッチが開示されるが、これらによっても上記の問題を解決することができない。

そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、高精度かつ再現性良く、生体インピーダンスが測定される生体インピーダンス測定用装着ユニットを提供することである。

この発明に従った生体インピーダンス測定用装着ユニットは、生体インピーダンスを測定するために被験者の所定部位に装着される。生体インピーダンス測定用装着ユニットは、所定部位に巻回される帯状部材と、帯状部材に設けられ、剛体である支持部材と、互いに間隔を隔てて配置され、被験者の体表面に接触する複数の電極とを備える。複数の電極は、支持部材によって互いに平行な方向に可動するように支持される。

このように構成された生体インピーダンス測定用装着ユニットによれば、複数の電極を支持する支持部材は、剛体である。また、生体インピーダンス測定用装着ユニットを装着するため帯状部材を被験者の所定部位に巻き回す際、複数の電極は互いに平行な方向に可動しながら被験者の体表面に接触する。これにより、電極と被験者の体表面との接触状態や電極間距離を一定に保つことができる。結果、高精度かつ再現性良く、生体インピーダンスを測定することができる。

また好ましくは、複数の電極は、それぞれ、被験者の体表面に接触する端面を含む。複数の電極は、端面に対して略直角方向に可動するように支持される。このように構成された生体インピーダンス測定用装着ユニットによれば、電極と被験者の体表面との接触状態を一定に保つ効果を、より効果的に得ることができる。

また好ましくは、生体インピーダンス測定用装着ユニットは、複数の電極を被験者の体表面に向けて付勢する付勢部材をさらに備える。このように構成された生体インピーダンス測定用装着ユニットによれば、被験者の体形や帯状部材の装着状態にかかわらず、複数の電極の全てを被験者の体表面に十分に密着させることができる。

また好ましくは、付勢部材は、ばね部材、ゴム部材、ソレノイド、低反撥ウレタンフォームおよび空気袋のいずれかである。このように構成された生体インピーダンス測定用装着ユニットによれば、付勢部材で生じる弾性力や電磁力、空気圧を利用して、複数の電極を被験者に体表面に向けて付勢する。

また好ましくは、複数の電極は、被験者に電流を印加する一対の電流印加電極および印加電流を用いて電位差を検出する一対の電位差検出電極の少なくともいずれか一方を含む。このように構成された生体インピーダンス測定用装着ユニットによれば、一対の電流印加電極間の距離または一対の電位差検出電極間の距離を一定に保つことができる。

また好ましくは、複数の電極は、帯状部材の巻回軸方向に並ぶ。このように構成された生体インピーダンス測定用装着ユニットによれば、一般的に被験者の体表面は帯状部材の巻回軸方向に平らであるため、電極と被験者の体表面との接触状態を一定に保つ効果を、より効果的に得ることができる。

また好ましくは、複数の支持部材が、帯状部材の巻回方向に配列される。各支持部材に支持された複数の電極が組みとなって生体インピーダンスを測定する。このように構成された生体インピーダンス測定用装着ユニットによれば、組みとなって生体インピーダンスを測定する複数の電極ごとに、電極と被験者の体表面との接触状態や電極間距離を一定に保つことができる。

また好ましくは、複数の電極は、それぞれ、被験者の体表面に接触する端面を含む。端面は、複数の電極の可動方向から見て略矩形の形状を有する。このように構成された生体インピーダンス測定用装着ユニットによれば、端面の面積を大きくすることで、電極と被験者の体表面との接触抵抗を小さくできる。

また好ましくは、生体インピーダンス測定用装着ユニットは、各電極が、複数の電極が可動する軸線を中心に回転することを規制する回り止め機構をさらに備える。このように構成された生体インピーダンス測定用装着ユニットによれば、電極が回転することによって電極間距離が変化することを防止できる。また、隣接する電極同士が接触することを防止できる。

また好ましくは、生体インピーダンス測定用装着ユニットは、複数の電極と被験者の体表面との接触状態を検知する接触状態検知部をさらに備える。このように構成された生体インピーダンス測定用装着ユニットによれば、電極と被験者の体表面との接触状態の異常を検知することで、生体インピーダンスの測定精度を向上させることができる。

また好ましくは、上述のいずれかに記載の生体インピーダンス測定用装着ユニットは、被験者の胴部に装着される。このように構成された生体インピーダンス測定用装着ユニットによれば、電極と胴部表面との接触状態を一定に保つことができる。

以上説明したように、この発明に従えば、高精度かつ再現性良く、生体インピーダンスが測定される生体インピーダンス測定用装着ユニットを提供することができる。

この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。

以下に説明する実施の形態においては、内臓脂肪量のみならず、全身の脂肪量や身体の特定部位別の脂肪量（上肢、下肢それぞれの脂肪量や胴部（体幹部）の脂肪量、腹部における皮下脂肪量等）を測定することが可能に構成された体脂肪測定装置を例示し、その体脂肪測定装置を構成し、被験者に装着される腹部装着ユニットを例示して説明を行なう。

まず、身体の各部を説明するために用いる用語の定義を行なう。「胴部（体幹部）」とは、身体の頭部、頸部および四肢を除く部分であり、胸部と腹部とを含む部分である。「腹部」とは、胴部を頸部側に位置する部分（すなわち胸部）と下肢側に位置する部分とに分けたうちの下肢側に位置する部分であり、腹部前面と腹部背面とを含む。「腹部前面」とは、被験者の腹部の表面のうち、被験者を正面側から観察した場合に視認可能な部分の体表面を言う。「腹部背面」とは、被験者の腹部の表面のうち、被験者を背面側から観察した場合に視認可能な部分の体表面を言う。「腹部より離れた部位」とは、上腕、前腕、手首および手指からなる上肢と、横隔膜が位置する部分より所定の距離（たとえば略１０ｃｍ）以上離れた胸部と、頸部および頭部と、大腿、下腿、足首および足指からなる下肢とを含む。また、「体軸」とは、被験者の腹部の横断面に対し略垂直方向に延びる軸を言う。

＜体脂肪測定装置の機能ブロック＞
図１は、体脂肪測定装置の機能ブロック図である。図１を参照して、体脂肪測定装置１は、制御部１０と、定電流生成部２１と、端子切替部２２と、電位差検出部２３と、体格情報計測部２４と、被験者情報入力部２５と、表示部２６と、操作部２７と、電源部２８と、メモリ部２９と、身体に装着される複数の電極Ａ１１，Ａ１２，Ａ２１，Ａ２２，Ｈ１１，Ｈ１２，Ｈ２１，Ｈ２２，Ｆ１１，Ｆ１２，Ｆ２１，Ｆ２２とを含む。制御部１０は、演算処理部１１を含む。演算処理部１１は、インピーダンス算出部１２と、各種脂肪量算出部１３とを含む。各種脂肪量算出部１３は、たとえば体脂肪量算出部１４，部位別脂肪量算出部１５、内臓脂肪量算出部１６および皮下脂肪量算出部１７を含む。

制御部１０は、たとえばＣＰＵ（central processor unit）によって構成され、体脂肪測定装置１の全体的な制御を行なう。具体的には、制御部１０は、上記の各種機能ブロックに対して指令を送出したり、得られた情報に基づいて各種の演算処理を行なったりする。このうち各種の演算処理については、制御部１０に設けられた演算処理部１１によって行なわれる。

上記複数の電極は、被験者の腹部に装着される腹部電極Ａ１１，Ａ１２，Ａ２１，Ａ２２と、被験者の上肢に装着される上肢電極Ｈ１１，Ｈ１２，Ｈ２１，Ｈ２２と、被験者の下肢に装着される下肢電極Ｆ１１，Ｆ１２，Ｆ２１，Ｆ２２とを含む。

腹部電極Ａ１１，Ａ１２，Ａ２１，Ａ２２は、それぞれの電極が体軸方向に沿って整列した状態で被験者の腹部の表面に装着される。腹部電極Ａ１１，Ａ１２，Ａ２１，Ａ２２は、被験者の腹部前面に装着されてもよいし、被験者の腹部背面に装着されてもよい。また、上記４つの腹部電極Ａ１１，Ａ１２，Ａ２１，Ａ２２を１組とする腹部電極群が互いに平行に複数組、腹部に装着される構成としてもよい。その場合には、全ての組の腹部電極群が腹部前面あるいは腹部背面のいずれか一方にのみ装着されてもよいし、一部の組の腹部電極群が腹部前面に、残りの組の腹部電極群が腹部背面に装着されてもよい。

上肢電極Ｈ１１，Ｈ１２，Ｈ２１，Ｈ２２は、好適には右手の手首の表面と左手の手首の表面とにそれぞれ一対ずつ装着される。下肢電極Ｆ１１，Ｆ１２，Ｆ２１，Ｆ２２は、好適には右足の足首の表面と左足の足首の表面とにそれぞれ一対ずつ装着される。腹部電極Ａ１１，Ａ１２，Ａ２１，Ａ２２、上肢電極Ｈ１１，Ｈ１２，Ｈ２１，Ｈ２２および下肢電極Ｆ１１，Ｆ１２，Ｆ２１，Ｆ２２は、それぞれ端子切替部２２に電気的に接続されている。

端子切替部２２は、たとえばリレー回路によって構成される。端子切替部２２は、制御部１０から入力される指令に基づき、上記複数の電極のうちから選択した特定の電極と定電流生成部２１とを電気的に接続するとともに、上記複数の電極のうちから選択した特定の電極と電位差検出部２３とを電気的に接続する。これにより、端子切替部２２によって定電流生成部２１に電気的に接続された電極が、電流印加電極として機能し、端子切替部２２によって電位差検出部２３に電気的に接続された電極が、電位差検出電極として機能する。端子切替部２２による電気的な接続は、測定動作中において種々切替えられる。なお、通常、電流印加電極と電位差検出電極とは、それぞれ一対の電極によって構成されるが、ここで言う一対の電極のそれぞれには、単数の電極または複数の電極の両者が含まれる。すなわち、別個独立して設けられた電極であっても電気的に等価に扱うことにより、一対の電極のそれぞれを構成する場合がある。

定電流生成部２１は、制御部１０から入力される指令に基づいて定電流を生成し、生成した定電流を端子切替部２２を介して上記の電流印加電極に供給する。定電流生成部２１において生成される定電流としては、体組成情報を測定するために好適に使用される高周波電流（たとえば、５０ｋＨｚ，５００μＡ）が選択される。これにより、電流印加電極を介して定電流が被験者に印加される。

電位差検出部２３は、端子切替部２２によって電位差検出部２３に電気的に接続された電極（すなわち電位差検出電極）間における電位差を検出し、検出した電位差を制御部１０に対して出力する。これにより、上述の定電流が被験者に印加された状態における電位差検出電極間の電位差が検出される。

体格情報計測部２４および被験者情報入力部２５は、演算処理部１１に含まれる各種脂肪量算出部１３において行なわれる演算処理に利用される被験者情報を得るための部位である。ここで、「被験者情報」とは、被験者に関する情報を意味し、たとえば年齢や性別あるいは体格情報等の情報のうちの少なくとも１つを含む。また、「体格情報」とは、被験者の身体の特定の部位におけるサイズに関する情報（たとえば、ウエスト長（腹部周長）や腹部横幅、腹部厚み、身長等のうちの少なくとも１つを含む情報）や体重等の情報を含む。体格情報計測部２４は、被験者の体格情報を自動計測する部位であり、検出された体格情報を制御部１０に対して出力する。一方、被験者情報入力部２５は、被験者情報を入力するための部位であり、入力された被験者情報を制御部１０に対して出力する。

なお、図１に示される機能ブロック図においては、体格情報計測部２４および被験者情報入力部２５の両方が体脂肪測定装置１に設けられた場合を例示しているが、これら体格情報計測部２４および被験者情報入力部２５は、いずれも必須の構成となるものではない。これら体格情報計測部２４および／または被験者情報入力部２５を設けるか否かについての選択は、制御部１０の演算処理部１１において行なわれる演算処理に利用される被験者情報の種類に基づいて適宜行なわれる。また、上述の被験者情報のうち、体格情報については、体格情報計測部２４を用いて自動計測し、その計測データを利用するように構成してもよいし、体格情報計測部２４を設けずに被験者情報入力部２５において被験者自らが情報を入力し、当該入力データを利用する構成としてもよい。

演算処理部１１は、上述したようにインピーダンス算出部１２と各種脂肪量算出部１３とを含む。インピーダンス算出部１２は、定電流生成部２１によって生成された定電流の電流値と、電位差検出部２３において検出されて制御部１０に入力された電位差情報とに基づいて各種の生体インピーダンスを算出する。各種脂肪量算出部１３は、上記インピーダンス算出部において得られた生体インピーダンスと、体格情報計測部２４および／または被験者情報入力部２５から入力された被験者情報とに基づいて各種脂肪量を算出する。各種脂肪量算出部１３は、たとえば被験者の全身の体脂肪量を算出する体脂肪量算出部１４、被験者の身体の特定部位別の脂肪量を算出する部位別脂肪量算出部１５、被験者の内臓脂肪量を算出する内臓脂肪量算出部１６および被験者の腹部における皮下脂肪量を算出する皮下脂肪量算出部１７の少なくとも１つを含む。

表示部２６は、脂肪量算出部１３において算出された各種脂肪量の情報を表示する。表示部２６としては、たとえばＬＣＤ（liquid crystal display）が利用可能である。なお、表示部２６において表示される脂肪量としては、たとえば被験者の全身の体脂肪量や被験者の身体の特定部位別の脂肪量、内臓脂肪量、腹部における皮下脂肪量等が挙げられる。ここで、「脂肪量」とは、たとえば脂肪重量、脂肪面積、脂肪体積、脂肪レベル等に代表される脂肪の量を指し示す指標を意味し、特に「内臓脂肪量」とは、内臓脂肪重量、内臓脂肪面積、内臓脂肪体積および内臓脂肪レベルの少なくともいずれかで表現される指標を意味する。

操作部２７は、体脂肪測定装置１に対して被験者が命令を入力するための部位であり、たとえば被験者が押下可能なキー等によって構成される。

電源部２８は、制御部１０に電力を供給するための部位であり、バッテリ等の内部電源や商用電源等の外部電源等が含まれる。

メモリ部２９は、体脂肪測定装置１に関する各種のデータやプログラムを記憶するための部位であり、たとえば上述した被験者情報や算出された内臓脂肪量、後述する体脂肪測定処理を実行するための体脂肪測定プログラム等を記憶している。

＜内臓脂肪面積を測定する際の演算処理＞
次に、体脂肪測定装置において行なわれる演算処理の一例について説明する。上述したように、体脂肪測定装置１においては、各種脂肪量算出部１３において各種の脂肪量が測定可能であるが、以下においては内臓脂肪量を示す指標としての内臓脂肪面積の算出の際に実施される演算処理を例示して説明する。

図１を参照して、インピーダンス算出部１２は、定電流生成部２１において生成される定電流の電流値と、電位差検出部２３において検出される電位差とに基づいて、２種類の生体インピーダンスを算出する。２種類の生体インピーダンスの一方は、被験者の腹部における除脂肪量を反映する生体インピーダンスＺｔである。他方の生体インピーダンスは、被験者の腹部における皮下脂肪量を反映する生体インピーダンスＺｓである。

内臓脂肪量算出部１６は、算出された２種類の生体インピーダンスＺｔ，Ｚｓと、被験者の体格情報の１つであるウエスト長Ｗとに基づいて、被験者の内臓脂肪面積Ｓｖ（単位：ｃｍ²）を算出する。具体的には、たとえば、２種類の生体インピーダンスＺｔ，Ｚｓおよび被験者のウエスト長Ｗと内臓脂肪面積Ｓｖとの関係を表わす以下のような式（１）によって、内臓脂肪面積Ｓｖが算出される。

Ｓｖ＝ａ×Ｗ²−ｂ×（１／Ｚｔ）−ｃ×Ｗ×Ｚｓ−ｄ …（１）
（ただし、ａ，ｂ，ｃ，ｄ：係数）
また、皮下脂肪量算出部１７は、算出された生体インピーダンスＺｓと、被験者の体格情報の１つであるウエスト長Ｗとに基づいて、被験者の皮下脂肪面積Ｓｓ（単位：ｃｍ²）を算出する。具体的には、たとえば、生体インピーダンスＺｓおよび被験者のウエスト長Ｗと皮下脂肪面積Ｓｓとの関係を表わす以下のような式（２）によって、皮下脂肪面積Ｓｓが算出される。

Ｓｓ＝ｅ×Ｗ×Ｚｓ＋ｆ …（２）
（ただし、ｅ，ｆ：係数）
また、体脂肪量算出部１４は、算出された生体インピーダンスＺｔと、被験者の体格情報の１つである身長Ｈとに基づいて、除脂肪量ＦＦＭ（単位：ｋｇ）を算出する。具体的には、たとえば、生体インピーダンスＺｔおよび被験者の身長Ｈと除脂肪量ＦＦＭとの関係を表わす以下のような式（３）によって、除脂肪量ＦＦＭが算出される。

ＦＦＭ＝ｉ×Ｈ²／Ｚｔ＋ｊ …（３）
（ただし、ｉ，ｊ：係数）
上記のような式（１），（２），（３）の各々における係数は、たとえばＭＲＩによる測定結果に基づく回帰式により定められる。また、式（１），（２），（３）の各々における係数は、年齢および／または性別ごとに定められてもよい。

なお、上述した内臓脂肪面積Ｓｖの算出とは直接関係しないが、被験者の全身の体脂肪量を算出する場合には、体脂肪量算出部１４は、算出された除脂肪量ＦＦＭと、体格情報である体重Ｗｔとに基づいて、被験者の体脂肪量、たとえば体脂肪率（％）を算出する。具体的には、たとえば、体脂肪率は、除脂肪量ＦＦＭと被験者の体重Ｗｔとに基づいて、以下のような式（４）により算出される。

体脂肪率＝（Ｗｔ−ＦＦＭ）／Ｗｔ×１００ …（４）
また、具体的な説明は省略するが、身体の部位別の体脂肪量についても、電流印加電極および電位差検出電極を種々切替えて得られた生体インピーダンスと、被験者の体格情報とに基づいて、その算出が可能である。

＜内臓脂肪面積を測定する際の動作手順＞
次に、体脂肪測定装置を用いて内臓脂肪面積を測定する際の体脂肪測定装置の動作について説明する。図２は、体脂肪測定装置を用いて内臓脂肪面積を測定する際の体脂肪測定装置の動作手順を定めたフローチャートである。図２のフローチャートに示す処理は、予めプログラムとしてメモリ部２９に格納されており、演算処理部１１を含む制御部１０がこのプログラムを読み出して実行することにより、内臓脂肪面積測定処理の機能が実現される。なお、以下に示す動作手順は、図１に示す体脂肪測定装置において、図示される４つの腹部電極Ａ１１，Ａ１２，Ａ２１，Ａ２２を１組とする腹部電極群を互いに平行に４組配置した構成とした場合の動作手順である。

図２を参照して、制御部１０は、体格情報としてのウエスト長Ｗや身長Ｈ、体重Ｗｔ等を含む被験者情報の入力を受け付ける（ステップＳ１）。ここで受け付けた被験者情報は、たとえばメモリ部２９に一時的に保存される。なお、体格情報計測部２４を用いて被験者情報のうちの特定の体格情報を自動計測する構成を採用した場合には、体格情報計測部２４にて計測された体格情報が制御部１０に対して入力される。

次に、制御部１０は、測定開始の指示があったか否かを判断する（ステップＳ２）。制御部１０は、測定開始の指示があるまで待機する（ステップＳ２においてＮＯ）。制御部１０は、測定開始の指示を検知した場合に（ステップＳ２においてＹＥＳ）、電極の設定を行なう（ステップＳ３）。

ここで、ステップＳ３において、制御部１０は、たとえば一対の上肢電極Ｈ１１，下肢電極Ｆ１１および一対の上肢電極Ｈ２１，下肢電極Ｆ２１をそれぞれ電流印加電極対として選択し、４組ある腹部電極群のうちの１の腹部電極群に含まれる一対の腹部電極Ａ１１，Ａ２１を電位差検出電極対として選択する。端子切替部２２は、制御部１０の制御に基づいて、一対の上肢電極Ｈ１１，下肢電極Ｆ１１および一対の上肢電極Ｈ２１，下肢電極Ｆ２１を定電流生成部２１と電気的に接続し、かつ一対の腹部電極Ａ１１，Ａ２１を電位差検出部２３と電気的に接続する。ここで、端子切替部２２は、制御部１０の制御に基づいて、選択されていない電極と定電流生成部２１および電位差検出部２３との電気的な接続を切断する。

定電流生成部２１は、制御部１０の制御に基づいて、上肢と下肢との間に定電流を流す。たとえば、定電流生成部２１は、上肢電極Ｈ１１および上肢電極Ｈ２１から下肢電極Ｆ１１および下肢電極Ｆ２１へ定電流を流す（ステップＳ４）。この場合、端子切替部２２は、上肢電極Ｈ１１と上肢電極Ｈ２１とを短絡し、かつ下肢電極Ｆ１１と下肢電極Ｆ２１とを短絡させる構成であることが好ましい。なお、定電流生成部２１および端子切替部２２は、上肢電極Ｈ１１，Ｈ２１のいずれか１つから下肢電極Ｆ１１，Ｆ２１のいずれか１つへ定電流を流す構成であってもよい。

この状態において、電位差検出部２３は、制御部１０の制御に基づいて、腹部電極Ａ１１，Ａ２１間の電位差を検出する（ステップＳ５）。

次に、制御部１０は、予め定めたすべての電極対の組み合わせに対して電位差の検出が終了したか否かを判断する（ステップＳ６）。制御部１０は、予め定めたすべての電極対の組み合わせに対して電位差の検出が終了していないと判断した場合に（ステップＳ６においてＮＯ）、上述のステップＳ３へと移行する。制御部１０は、予め定めたすべての電極対の組み合わせに対して電位差の検出が終了したと判断した場合に（ステップＳ６においてＹＥＳ）、後述するステップＳ７へと移行する。

このようにして、制御部１０は、他の腹部電極群に含まれる腹部電極Ａ１１，Ａ２１を順番に電位差検出電極対として選択していく。すなわち、端子切替部２２は、制御部１０の制御に基づいて、他の腹部電極群に含まれる腹部電極Ａ１１，Ａ２１を順番に電位差検出部２３と電気的に接続する（ステップＳ３）。そして、電位差検出部２３は、制御部１０の制御に基づいて、他の腹部電極群に含まれる腹部電極Ａ１１，Ａ２１間の電位差を各々順番に検出する（ステップＳ５）。

インピーダンス算出部１２は、すべての腹部電極群に含まれる腹部電極Ａ１１，Ａ２１の組み合わせに対する電位差の検出が終了した後に（ステップＳ６においてＹＥＳ）、定電流生成部２１が生成し身体に流した定電流の電流値と、電位差検出部２３が検出した各電位差とに基づいて、生体インピーダンスＺｔ１〜Ｚｔ４を算出する（ステップＳ７）。インピーダンス算出部１２が算出した生体インピーダンスＺｔ１〜Ｚｔ４の値は、たとえばメモリ部２９に一時的に保存される。

次に、制御部１０は、改めて電極の設定を行なう（ステップＳ８）。より具体的には、制御部１０は、４組ある腹部電極群のうちの１つの腹部電極群に含まれる一対の腹部電極Ａ１１，Ａ２１を電流印加電極対として選択し、当該腹部電極群に含まれる一対の腹部電極Ａ１２，Ａ２２を電位差検出電極対として選択する。端子切替部２２は、制御部１０の制御に基づいて、一対の腹部電極Ａ１１，Ａ２１を定電流生成部２１と電気的に接続し、かつ一対の腹部電極Ａ１２，Ａ２２を電位差検出部２３と電気的に接続する。ここで、端子切替部２２は、制御部１０の制御に基づいて、選択されていない腹部電極、上肢電極および下肢電極と、定電流生成部２１および電位差検出部２３との電気的な接続を切断する。

定電流生成部２１は、制御部１０の制御に基づいて、腹部電極Ａ１１，Ａ２１間に定電流を流す（ステップＳ９）。

この状態において、電位差検出部２３は、制御部１０の制御に基づいて、腹部電極Ａ１２，Ａ２２間の電位差を検出する（ステップＳ１０）。

次に、制御部１０は、予め定めたすべての電極対の組み合わせに対して電位差の検出が終了したか否かを判断する（ステップＳ１１）。制御部１０は、予め定めたすべての電極対の組み合わせに対して電位差の検出が終了していないと判断した場合に（ステップＳ１１においてＮＯ）、上述のステップＳ８へと移行する。制御部１０は、予め定めたすべての電極対の組み合わせに対して電位差の検出が終了したと判断した場合に（ステップＳ１１においてＹＥＳ）、後述するステップＳ１２へと移行する。

このようにして、制御部１０は、他の腹部電極群に含まれる腹部電極Ａ１１，Ａ２１を電流印加電極として選択するとともに、当該腹部電極群に含まれる腹部電極Ａ１２，Ａ２２を順番に電位差検出電極対として選択していく。すなわち、端子切替部２２は、制御部１０の制御に基づいて、他の腹部電極群に含まれる腹部電極Ａ１１，Ａ２１を順番に定電流生成部２１と電気的に接続するとともに、当該腹部電極群に含まれる腹部電極Ａ１２，Ａ２２を順番に電位差検出部２３と電気的に接続する（ステップＳ８）。そして、電位差検出部２３は、制御部１０の制御に基づいて、他の腹部電極群に含まれる腹部電極Ａ１１，Ａ２１間に定電流を流し、当該腹部電極群に含まれる腹部電極Ａ１２，Ａ２２間の電位差を各々順番に検出する（ステップＳ１０）。

インピーダンス算出部１２は、すべての腹部電極群に含まれる電極対の組み合わせに対する電流の印加および電位差の検出が終了した後に（ステップＳ１１においてＹＥＳ）、定電流生成部２１が生成し身体に流した定電流の電流値と、電位差検出部２３が検出した各電位差とに基づいて、生体インピーダンスＺｓ１〜Ｚｓ４を算出する（ステップＳ１２）。インピーダンス算出部１２が算出した生体インピーダンスＺｓ１〜Ｚｓ４の値は、たとえばメモリ部２９に一時的に保存される。

次に、内臓脂肪量算出部１６は、ステップＳ１で制御部１０が受け付けた体格情報のうちのウエスト長Ｗと、算出された生体インピーダンスＺｔ１〜Ｚｔ４および生体インピーダンスＺｓ１〜Ｚｓ４とに基づいて、内臓脂肪面積Ｓｖを算出する（ステップＳ１３）。内臓脂肪面積Ｓｖは、上述の式（１）により算出される。なお、上述のように４つの腹部電極Ａ１１，Ａ１２，Ａ２１，Ａ２２を１組とする腹部電極群を互いに平行に４組配置した構成とした場合には、たとえば、４つの生体インピーダンスＺｔ１〜Ｚｔ４の平均値および４つの生体インピーダンスＺｓ１〜Ｚｓ４の平均値が、それぞれ式（１）に代入される。

次に、皮下脂肪量算出部１７は、ステップＳ１で制御部１０が受け付けた体格情報のうちのウエスト長Ｗと、算出された生体インピーダンスＺｓ１〜Ｚｓ４とに基づいて、皮下脂肪面積Ｓｓを算出する（ステップＳ１４）。皮下脂肪面積Ｓｓは、上述の式（２）にウエスト長Ｗおよび算出された生体インピーダンスＺｓを代入することによって算出される。なお、上述のように４つの腹部電極Ａ１１，Ａ１２，Ａ２１，Ａ２２を１組とする腹部電極群を互いに平行に４組配置した構成とした場合には、たとえば、４個の生体インピーダンスＺｓ１〜Ｚｓ４の平均値が、式（２）における生体インピーダンスＺｓに代入される。

次に、体脂肪量算出部１４は、ステップＳ１において制御部１０が受け付けた体格情報のうちの身長Ｈと、算出された生体インピーダンスＺｔとに基づいて、除脂肪量ＦＦＭを算出する（ステップＳ１５）。除脂肪量ＦＦＭは、上述の式（３）により算出される。

また、体脂肪量算出部１４は、ステップＳ１で制御部１０が受け付けた体格情報のうちの体重Ｗｔと、ステップＳ１５で体脂肪量算出部１４が算出した除脂肪量ＦＦＭとに基づいて、体脂肪率を算出する（ステップＳ１６）。体脂肪率は、上述の式（４）により算出される。

そして、表示部２６は、制御部１０の制御に基づいて、各測定結果を表示する（ステップＳ１７）。

以上で体脂肪測定装置１は、内臓脂肪面積測定処理を含む体脂肪量測定処理を終了する。なお、生体インピーダンスＺｔ１〜Ｚｔ４の典型的な値は、それぞれ約５Ω程度である。また、生体インピーダンスＺｓ１〜Ｚｓ４の典型的な値は、それぞれ約８０Ω程度である。

＜体脂肪測定装置の構成＞
次に、体脂肪測定装置１の構成について具体的に説明する。図３は、図１中の体脂肪測定装置を用いて被験者の生体インピーダンスを測定する様子を示す斜視図である。なお、以下に示す体脂肪測定装置１は、図１中の体脂肪測定装置１において図示される４つの腹部電極Ａ１１，Ａ１２，Ａ２１，Ａ２２を１組とする腹部電極群を互いに平行に４組配置した構成を有したものである。

図３を参照して、各種脂肪量の測定を行なうに際して、被験者３００はベッド面４００上において仰臥位（すなわち仰向けに寝転んだ姿勢）をとる。体脂肪測定装置１は、腹部装着ユニット１００と、電極クリップ１７２Ａ，１７２Ｂ，１７３Ａ，１７３Ｂと、装置本体１６５とを含む。

腹部装着ユニット１００は、被験者３００の腹部３０１に装着される。電極クリップ１７２Ａ，１７２Ｂは、被験者３００の上肢（好適には手首３０２Ａ，３０２Ｂ）に装着される。電極クリップ１７３Ａ，１７３Ｂは、被験者３００の下肢（好適には足首３０３Ａ，３０３Ｂ）に装着される。装置本体１６５は、接続ケーブル１８０を介して、腹部装着ユニット１００および電極クリップ１７２Ａ，１７２Ｂ，１７３Ａ，１７３Ｂと接続される。装置本体１６５は、図１中の制御部１０，定電流生成部２１，端子切替部２２，電位差検出部２３，被験者情報入力部２５，表示部２６，操作部２７，メモリ部２９等を含む。

腹部装着ユニット１００は、腹部３０１に巻き回し可能な帯状の部材にて構成されている。電極クリップ１７２Ａ，１７２Ｂ，１７３Ａ，１７３Ｂは、被験者３００の上肢または下肢を挟持可能なクリップ形状を有する。腹部装着ユニット１００および電極クリップ１７２Ａ，１７２Ｂ，１７３Ａ，１７３Ｂは、それぞれ被験者の体表面に接触配置可能な電極を有する。なお、装置本体１６５に設けられた定電流生成部２１，端子切替部２２，電位差検出部２３等は、必要に応じて腹部装着ユニット１００に設けることも可能である。

＜腹部装着ユニットの構成＞
次に、図３中の被験者が装着する腹部装着ユニット１００の構成について詳細な説明を行なう。図４は、この発明の実施の形態における腹部装着ユニットを示す斜視図である。図５は、図４中の矢印Ｖに示す方向から見た腹部装着ユニットを示す底面図である。

図３から図５を参照して、腹部装着ユニット１００は、帯状部材６０と、支持部材７３と、腹部電極Ａ１１，Ａ１２，Ａ２２，Ａ２１とを含む。腹部電極Ａ１１，Ａ１２，Ａ２２，Ａ２１は、被験者の体表面に接触し、既に説明した電流印加電極または電位差検出電極として機能する。

帯状部材６０は、被験者の所定部位である腹部３０１に巻回される。帯状部材６０は、柔軟性を有する。帯状部材６０は、腹部３０１の周方向において自在に湾曲する。帯状部材６０は、電極基盤部６１とベルト部６６とを含む。

電極基盤部６１は、腹部３０１の前面に配置される。電極基盤部６１に支持部材７３が設けられている。腹部装着ユニット１００は、ベルト係止部６３を含む。ベルト係止部６３は、電極基盤部６１に固定されている。ベルト係止部６３は、挿入部６３ｈと、押圧部６３ｊと、操作部６３ｋとを含む。電極基盤部６１には、帯状部材６０の巻回時に腹部３０１に対して電極を位置決めするために被験者の臍位置に位置合わせされる位置決め用貫通孔７２が形成されている。

ベルト部６６は、一方端６６ｍと他方端６６ｎとを含む。ベルト部６６は、一方端６６ｍと他方端６６ｎとの間で長尺状に延びる。一方端６６ｍは、電極基盤部６１に固定されている。帯状部材６０の巻回時、ベルト部６６の他方端６６ｎ側はベルト係止部６３に係止される。ベルト部６６の他方端６６ｎ側は、挿入部６３ｈに挿入されたベルト部６６が押圧部６３ｊによって押圧されることにより係止される。帯状部材６０の取り外し時、操作部６３ｋを操作することによって、ベルト係止部６３によるベルト部６６の係止が解除される。

このような構成により、帯状部材６０は、適当な締め付け力で腹部３０１に巻回される。なお、帯状部材６０およびその締め付け構造は、上記構成に限られず適宜変更される。たとえば、帯状部材６０は、柔軟性を有するベルトにより一体に構成されてもよい。帯状部材６０の締め付け構造は、着脱可能に結合する一対の面ファスナにより構成されてもよい。

腹部電極Ａ１１，Ａ１２，Ａ２２，Ａ２１は、互いに間隔を隔てて配置されている。腹部電極Ａ１１，Ａ１２，Ａ２２，Ａ２１は、腹部３０１に対する帯状部材６０の巻回軸方向（図５中の矢印１０１に示す方向）に配列されている。ここでは、腹部電極Ａ１１，Ａ１２，Ａ２２，Ａ２１は、体軸方向に配列されている。

腹部装着ユニット１００は、複数組の腹部電極Ａ１１，Ａ１２，Ａ２２，Ａ２１を含む。各組の腹部電極Ａ１１，Ａ１２，Ａ２２，Ａ２１の集まりを、腹部電極群Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４と呼ぶと、腹部電極群Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４は、互いに間隔を隔てて配置されている。腹部電極群Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４は、帯状部材６０の巻回方向（図５中の矢印１０２に示す方向）に配列されている。ここでは、腹部電極群Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４は、帯状部材６０の周回方向に配列されている。

腹部電極群Ｂ１を構成する腹部電極Ａ１１，Ａ１２，Ａ２２，Ａ２１は、互いに組みとなって電流印加電極または電位差検出用電極として機能する。腹部電極群Ｂ１を構成する腹部電極Ａ１１，Ａ１２，Ａ２２，Ａ２１は、腹部電極群Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４を構成する腹部電極から独立して電流印加電極または電位差検出用電極として機能する。腹部電極群Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４を構成する電極についても、それぞれ同様である。

図６は、図３中のＶＩ−ＶＩ線上に沿った腹部装着ユニットの装着状態を示す断面図である。以下では、腹部電極Ａ１１，Ａ１２，Ａ２２，Ａ２１を特に区別しない場合に腹部電極５１と呼ぶ。

図４から図６を参照して、支持部材７３は、帯状部材６０に固定されている。また、支持部材７３は、電極基盤部６１に固定されている。腹部装着ユニット１００は、複数の支持部材７３を含む。複数の支持部材７３は、互いに間隔を隔てて配置されている。複数の支持部材７３は、帯状部材６０の巻回方向に配列されている。複数の支持部材７３間は、柔軟性を有する帯状部材６０によって連結されている。

支持部材７３は、剛体であり、十分に大きな力を加えても体積・形状を変えない物体である。支持部材７３は、腹部装着ユニット１００の装着時や、装着後の脂肪量の測定時に加わることが想定される力に対して、体積・形状を変えない物体である。支持部材７３は、たとえば樹脂から形成されている。

支持部材７３は、基部７５とケース部７４とを含む。基部７５は、腹部３０１の反対側に面する電極基盤部６１の表面に接合されている。ケース部７４は、腹部電極Ａ１１，Ａ１２，Ａ２２，Ａ２１の各電極ごとに基部７５に取付けられている。基部７５およびケース部７４により空間７６が形成されている。

腹部電極Ａ１１，Ａ１２，Ａ２２，Ａ２１は、支持部材７３により支持されている。腹部電極Ａ１１，Ａ１２，Ａ２２，Ａ２１は、互いに平行な方向（図６中の矢印１０３に示す方向）に可動するように支持されている。腹部電極群Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４は、複数の支持部材７３によって別々に支持されている。すなわち、互いに組みとなって電流印加電極または電位差検出用電極として機能する腹部電極Ａ１１，Ａ１２，Ａ２２，Ａ２１が、同一の支持部材７３によって互いに平行な方向に可動するように支持されている。

腹部電極５１は、シャフト部５２を含む。シャフト部５２は、一方向に延びる。支持部材７３には、シャフト挿入孔７３ｈおよびシャフト挿入孔７３ｉが形成されている。シャフト挿入孔７３ｈおよびシャフト挿入孔７３ｉは、それぞれ、基部７５およびケース部７４に形成されている。シャフト部５２は、シャフト挿入孔７３ｈおよびシャフト挿入孔７３ｉに対してスライド可能なように挿入されている。

腹部電極５１は、端面５３を含む。端面５３は、被験者の体表面に接触する。端面５３は、平面状に延在する。端面５３は、腹部電極Ａ１１，Ａ１２，Ａ２２，Ａ２１の可動方向から見て、略矩形の形状を有する。このような構成により、端面５３と被験者の体表面との接触面積を増大させ、両者の間の接触抵抗を小さく抑えることができる。端面５３は、矩形以外の形状を有してもよい。たとえば、端面５３は、非真円の形状を有してもよい。腹部電極Ａ１１，Ａ１２，Ａ２２，Ａ２１は、端面５３に略直交する方向に可動するように支持されている。

腹部装着ユニット１００は、付勢部材としてのコイルばね７８を含む。コイルばね７８は、空間７６に配置されている。コイルばね７８は、腹部電極Ａ１１，Ａ１２，Ａ２２，Ａ２１の各電極ごとに設けられている。コイルばね７８は、圧縮状態で空間７６に配置されている。コイルばね７８は、腹部電極５１を被験者の体表面に向けて付勢する。コイルばね７８は、腹部電極Ａ１１，Ａ１２，Ａ２２，Ａ２１の可動軸方向の弾性力を腹部電極５１に作用させる。

図７は、図３中のＶＩＩ−ＶＩＩ線上に沿った腹部装着ユニットの装着状態を示す断面図である。図６および図７を参照して、腹部装着ユニット１００の装着状態について説明する。

腹部装着ユニット１００の装着時、腹部装着ユニット１００の取扱者によって、電極基盤部６１が腹部３０１の前面に宛がわれ、ベルト部６６が腹部３０１の周囲に巻き回される。ベルト部６６の他方端６６ｎ側がベルト係止部６３に係止されることにより、帯状部材６０が腹部３０１に巻回される。このとき、各腹部電極群を構成する腹部電極Ａ１１，Ａ１２，Ａ２２，Ａ２１が、被験者の体表面と接触しながらコイルばね７８の弾性力に抗して押し込められる。腹部電極Ａ１１，Ａ１２，Ａ２２，Ａ２１は、帯状部材６０の締め付け力と、コイルばね７８の弾性力と、電極自身の重量とによって、被験者の体表面に押圧される。

本実施の形態では、支持部材７３によって、腹部電極Ａ１１，Ａ１２，Ａ２２，Ａ２１が互いに平行な方向に可動するように支持されている。このため、腹部装着ユニット１００の装着時に、腹部電極Ａ１１，Ａ１２，Ａ２２，Ａ２１が互いに異なる挙動で押し込められるということがなく、各腹部電極と被験者の体表面との接触状態を均一にできる。加えて腹部電極Ａ１１，Ａ１２，Ａ２２，Ａ２１を支持する支持部材７３は剛体であるため、腹部電極Ａ１１，Ａ１２，Ａ２２，Ａ２１の電極間距離を一定に保つことができる。

また、腹部電極Ａ１１，Ａ１２，Ａ２２，Ａ２１は、被験者の体表面に接触する端面５３に略直交する方向に可動するように支持されている。この場合、腹部装着ユニット１００の装着時に、端面５３が被験者の体表面に片当たりした状態で腹部電極Ａ１１，Ａ１２，Ａ２２，Ａ２１が押し込まれることを抑制できる。特に本実施の形態では、腹部電極Ａ１１，Ａ１２，Ａ２２，Ａ２１が帯状部材６０の巻回軸方向に並ぶ。被験者の体表面が湾曲する度合いは、一般的に、帯状部材６０の周回方向において大きく、帯状部材６０の巻回軸方向において小さい。このため、上記効果をより効果的に得ることができる。

また、被験者の体形や帯状部材６０の装着の仕方等によっては、腹部電極Ａ１１，Ａ１２，Ａ２２，Ａ２１の一部の電極が被験者の体表面から浮いた状態で取付けられるおそれがある。これに対して、本実施の形態では、腹部電極５１を被験者の体表面に向けて付勢するコイルばね７８が設けられている。このため、全ての電極をより確実に被験者の体表面に押し当て、両者を密着させることができる。

図８は、図４中の腹部装着ユニットに設けられるコイルばねの使用例を説明するためのグラフである。図８を参照して、コイルばね７８による付勢力が大きすぎる場合、腹部装着ユニット１００の装着時に、帯状部材６０が被験者の体表面から大きく離れた状態で巻回され、帯状部材６０の締め付け力を電極に十分に作用させることができない。この場合、腹部電極５１と被験者の体表面との接触圧力がばらつき、脂肪量の測定精度が低下するおそれがある。このため、コイルばね７８としては、可能な限りばね定数ｋの小さいものを使用することが好ましい。コイルばね７８を自然長Ｌ０よりも収縮させて組み込むことにより、目標荷重に近い状態でほぼ一定の付勢力（Ｆ１〜Ｆ２）を得ることができる。好ましくは、腹部電極５１と被験者の体表面との接触圧力は、５０ｇｆ／ｃｍ^２以下に設定される。

なお、本発明において付勢部材としてのコイルばね７８は必須の構成ではない。たとえば、電極の重量が十分に大きく、帯状部材６０の締め付け力と電極の重量とによって電極を被験者の体表面に確実に密着させることが可能であれば、コイルばね７８を省略してもよい。

図９は、図６中のＩＸ−ＩＸ線上に沿った腹部装着ユニットの断面図である。図９を参照して、腹部装着ユニット１００は、腹部電極５１が、腹部電極Ａ１１，Ａ１２，Ａ２２，Ａ２１の可動軸を中心に回転することを規制する回り止め機構を含む。図９（Ａ）に示す例では、シャフト部５２がＤ形の断面形状を有する。支持部材７３には、そのＤ形断面に対応するシャフト挿入孔７３ｈが形成されている。図９（Ｂ）に示す例では、シャフト部５２が楕円の断面形状を有する。図９（Ｃ）に示す例では、シャフト部５２が角形の断面形状を有する。シャフト部５２は、真円以外の断面形状を有すればよい。

腹部電極５１の回転を規制することにより、腹部電極Ａ１１，Ａ１２，Ａ２２，Ａ２１の電極間距離が変化することを防止できる。また、本実施の形態では、腹部電極５１および被験者の体表面間の接触抵抗を低減すべく、端面５３が略矩形を有する。この場合に、腹部電極５１の回転を規制することにより、隣接する腹部電極５１間の接触を防ぐことができる。

図１０は、図４中の腹部装着ユニットに設けられる付勢部材の変形例を示す図である。図１０（Ａ）を参照して、本変形例では、腹部装着ユニット１００が付勢部材としてソレノイド９１を含む。シャフト部５２の外周上にソレノイド９１が配置されている。シャフト部５２は、磁化されている。ソレノイド９１で発生する電磁力をシャフト部５２に作用させることによって、腹部電極５１を被験者の体表面に向けて付勢する。

図１０（Ｂ）を参照して、本変形例では、腹部装着ユニット１００が付勢部材として低反撥ウレタンフォーム９３を含む。低反撥ウレタンフォーム９３の一端がシャフト部５２に接続され、他端が低反撥ウレタンフォーム９３を覆うカバー部材９４に支持されている。低反撥ウレタンフォーム９３の弾性力をシャフト部５２に作用させることにより、腹部電極５１を被験者の体表面に向けて付勢する。本変形例では、低反撥ウレタンフォーム９３の使用により、腹部電極５１と被験者の体表面との接触圧力が過度に大きくなることを防止できる。

図１０（Ｃ）を参照して、本変形例では、腹部装着ユニット１００が付勢部材として板ゴム９７を含む。板ゴム９７は、連結棒９６を介してシャフト部５２に接続されている。板ゴム９７の弾性力をシャフト部５２に作用させることにより、腹部電極５１を被験者の体表面に向けて付勢する。図１０（Ｄ）を参照して、本変形例では、腹部装着ユニット１００が付勢部材として空気袋９８を含む。空気袋９８は、腹部電極５１の可動方向に伸縮する。空気袋９８の一端がシャフト部５２に接続され、他端が空気袋９８を覆うカバー部材９９に支持されている。空気袋９８内の空気圧をシャフト部５２に作用させることにより、腹部電極５１を被験者の体表面に向けて付勢する。

なお、腹部装着ユニット１００に設けられる付勢部材は、これらの構造に限られず、たとえば、形状記憶合金、人工筋肉、エラストマ、可撓性部材等を利用した構造であってもよい。

図１１は、体脂肪測定装置に設けられる接触状態検知部を説明するためのブロック図である。図１１を参照して、体脂肪測定装置１は、電極と被験者の体表面との接触状態を検知する接触状態検知部を備えてもよい。以下、腹部電極５１を例に挙げてその制御について説明する。

アナログスイッチ１２０に５０Ｈｚの矩形波を入力する。アナログスイッチ１２０から出力された矩形波をＬＰＦ（Low-pass Filter）１３０に通し、正弦波にして出力する。電極切替え回路１７０によって指定された腹部電極５１を選択し、電流を生体に印加する。腹部電極５１から電極切替え回路１７０を経由して、電流を取り込み、電流電圧変換回路１６０によって電圧に変換する。平滑化回路１５０により電圧波形を平滑化した後、積分回路１４０からアナログスイッチ１２０にＡＧＣ（Automatic Gain Control）制御電圧を出力する。ＡＧＣ制御電圧によってアナログスイッチ１２０から出力される矩形波の振幅を決定する。ＡＧＣ制御電圧をＣＰＵ１１０で読み取り、その値が予め定められた設定値以上であれば、腹部電極５１と被験者の体表面との接触状態が異常であると判断する。

この発明の実施の形態における生体インピーダンス測定用装着ユニットとしての腹部装着ユニット１００は、生体インピーダンスを測定するために被験者の所定部位としての腹部３０１に装着される。腹部装着ユニット１００は、腹部３０１に巻回される帯状部材６０と、帯状部材６０に設けられ、剛体である支持部材７３と、互いに間隔を隔てて配置され、被験者の体表面に接触する複数の電極としての腹部電極Ａ１１，Ａ１２，Ａ２２，Ａ２１とを備える。腹部電極Ａ１１，Ａ１２，Ａ２２，Ａ２１は、支持部材７３によって互いに平行な方向に可動するように支持される。

このように構成された、この発明の実施の形態における腹部装着ユニット１００によれば、腹部電極Ａ１１，Ａ１２，Ａ２２，Ａ２１と被験者の体表面との接触状態や、電極間距離を一定に保つことができる。これにより、高精度かつ再現性良く、生体インピーダンスを測定し、体脂肪量の測定精度を向上させることができる。

なお、本実施の形態では、本発明を腹部３０１に装着される腹部装着ユニット１００に適用した場合について説明したが、これに限定されず、たとえば四肢や胸部に装着される生体インピーダンス測定用装着ユニットに本発明を適用してもよい。電極が配置されるレイアウトは、図５中に示すものに限られず適宜変更される。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

体脂肪測定装置の機能ブロック図である。 体脂肪測定装置を用いて内臓脂肪面積を測定する際の体脂肪測定装置の動作手順を定めたフローチャートである。 図１中の体脂肪測定装置を用いて被験者の生体インピーダンスを測定する様子を示す斜視図である。 この発明の実施の形態における腹部装着ユニットを示す斜視図である。 図４中の矢印Ｖに示す方向から見た腹部装着ユニットを示す底面図である。 図３中のＶＩ−ＶＩ線上に沿った腹部装着ユニットの装着状態を示す断面図である。 図３中のＶＩＩ−ＶＩＩ線上に沿った腹部装着ユニットの装着状態を示す断面図である。 図４中の腹部装着ユニットに設けられるコイルばねの使用例を説明するためのグラフである。 図６中のＩＸ−ＩＸ線上に沿った腹部装着ユニットの断面図である。 図４中の腹部装着ユニットに設けられる付勢部材の変形例を示す図である。 体脂肪測定装置に設けられる接触状態検知部を説明するためのブロック図である。

符号の説明

１ 体脂肪測定装置、５１，Ａ１１，Ａ１２，Ａ２２，Ａ２１ 腹部電極、５２ シャフト部、５３ 端面、６０ 帯状部材、７３ 支持部材、７８ コイルばね、９１ ソレノイド、９３ 低反撥ウレタンフォーム、９７ 板ゴム、９８ 空気袋、１００ 腹部装着ユニット、３０１ 腹部。

Claims (11)

1. 生体インピーダンスを測定するために被験者の所定部位に装着される生体インピーダンス測定用装着ユニットであって、
   前記所定部位に巻回される帯状部材と、
   前記帯状部材に設けられ、剛体である支持部材と、
   互いに間隔を隔てて配置され、被験者の体表面に接触する複数の電極とを備え、
   前記複数の電極は、前記支持部材によって互いに平行な方向に可動するように支持される、生体インピーダンス測定用装着ユニット。
2. 前記複数の電極は、それぞれ、被験者の体表面に接触する端面を含み、
   前記複数の電極は、前記端面に対して略直角方向に可動するように支持される、請求項１に記載の生体インピーダンス測定用装着ユニット。
3. 前記複数の電極を被験者の体表面に向けて付勢する付勢部材をさらに備える、請求項１または２に記載の生体インピーダンス測定用装着ユニット。
4. 前記付勢部材は、ばね部材、ゴム部材、ソレノイド、低反撥ウレタンフォームおよび空気袋のいずれかである、請求項３に記載の生体インピーダンス測定用装着ユニット。
5. 前記複数の電極は、被験者に電流を印加する一対の電流印加電極および印加電流を用いて電位差を検出する一対の電位差検出電極の少なくともいずれか一方を含む、請求項１から４のいずれか１項に記載の生体インピーダンス測定用装着ユニット。
6. 前記複数の電極は、前記帯状部材の巻回軸方向に並ぶ、請求項１から５のいずれか１項に記載の生体インピーダンス測定用装着ユニット。
7. 複数の前記支持部材が、前記帯状部材の巻回方向に配列され、
   各前記支持部材に支持された前記複数の電極が組みとなって生体インピーダンスを測定する、請求項６に記載の生体インピーダンス測定用装着ユニット。
8. 前記複数の電極は、それぞれ、被験者の体表面に接触する端面を含み、
   前記端面は、前記複数の電極の可動方向から見て略矩形の形状を有する、請求項１から７のいずれか１項に記載の生体インピーダンス測定用装着ユニット。
9. 各電極が、前記複数の電極が可動する軸線を中心に回転することを規制する回り止め機構をさらに備える、請求項１から８のいずれか１項に記載の生体インピーダンス測定用装着ユニット。
10. 前記複数の電極と被験者の体表面との接触状態を検知する接触状態検知部をさらに備える、請求項１から９のいずれか１項に記載の生体インピーダンス測定用装着ユニット。
11. 被験者の胴部に装着される、請求項１から１０のいずれか１項に記載の生体インピーダンス測定用装着ユニット。

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