JP2011251158A - 皮下脂肪厚測定装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】脂肪層と筋肉層とでは位相差の生じ方に違いがあることに着目し、第1の電流印加用電極12aおよび第2の電流印加用電極12bのうちの何れか一方の電極から人体を介して他方の電極へ至る電流経路を流れる電流と、第1電圧測定部30にて測定された電圧との位相差に基づいて、人体のうち測定電極が接触した部位における皮下脂肪厚Lfを求める。
【選択図】図2
Description
以上の事情に鑑みて、本発明は、皮下脂肪厚を精度良く測定するという課題の解決を目的としている。
図1は、本実施形態に係る皮下脂肪厚測定装置100の外観を示す図である。本実施形態に係る皮下脂肪厚測定装置100は、被測定者の皮下脂肪厚を測定する機能だけでなく、公知の方法により被測定者の体重、体脂肪率および体脂肪量などの肥満に関する情報を測定する機能も備えている。図1に示すように、皮下脂肪厚測定装置100は、把持ユニット10と載台ユニット20とを備える。把持ユニット10は、ケーブル200を介して載台ユニット20と接続されており、その先端の面には、人体に接触させて皮下脂肪厚の測定を行うための第1測定電極12(12a,12b,12c,12d)が配置されている。
次に、皮下脂肪厚測定装置100の動作について説明する。本実施形態では、被測定者は、把持ユニット10を持って載台ユニット20の第2測定電極23に素足で乗った後、自身の体のうち皮下脂肪厚を測定しようとする部位に把持ユニット10の先端部を押し当てる。そして、各種の測定結果(皮下脂肪厚等)が表示部22に表示される。以下、図3を参照しながら、その具体的な内容について説明する。図3は、本実施形態に係る皮下脂肪厚測定装置100の具体的な動作を示すフローチャートである。
fp=α×Zle50+β×体重+γ×身長+δ×年齢+ε×性別+ζ ・・・(1)
上記式(1)において、fpは体脂肪率、Zle50は両脚間のインピーダンス、α〜ζは定数である。
fa=fp×体重 ・・・(2)
上記式(2)において、faは体脂肪量である。
以上のように、制御部44は、重量測定部36から出力された重量データに基づいて被測定者の体重を求める。また、制御部44は、そのようにして求めた体重と、第2測定電極23と第2電流発生部32と第2電圧測定部34とを用いて測定したインピーダンスと、に基づいて、体脂肪率fpおよび体脂肪量faを求める。すなわち、制御部44、重量測定部36、第2測定電極23、第2電流発生部32および第2電圧測定部34は、被測定者の肥満に関する情報(例えば体重、体脂肪率fpおよび体脂肪量fa)を測定する肥満情報測定部として機能する。
R/X=-ωClRk-{(ωClRk)2+1}/(ωClRj)-{(ωClRk)2+1}/(ωClRf) ・・・(3)
また、脂肪層の抵抗成分Rfは皮下脂肪厚Lfに反比例するため、両者の関係は以下の式(4)で表される。
Rf=k/Lf ・・・(4)
上記式(4)においてkは定数である。
Lf=-ωClk/{(ωClRk)2+1}×[(ωClRk)+{(ωClRk)2+1}/(ωClRj)+R/X]
=-a-b×R/X ・・・(5)
上記式(5)においてaおよびbは定数である。上記式(5)からも理解されるように、皮下脂肪厚LfとR/Xとは比例関係にある。つまり、皮下脂肪厚Lfが大きいほど脂肪層の性質が支配的となって位相差は小さくなるから、レジスタンスRに対するリアクタンスXの割合が小さくなり(R/Xの値は大きくなる)、皮下脂肪厚Lfが小さいほど筋肉層の性質が支配的となって位相差が大きくなるから、レジスタンスRに対するリアクタンスXの割合は大きくなる(R/Xの値は小さくなる)ことが分かる。
内臓脂肪面積=−c+(d×fa)+(e×Lf) ・・・(6)
上記式(6)において、c〜eは定数である。
内臓脂肪量=f+(g×fa)+(h×身長)-(i×Lf) ・・・(7)
上記式(7)において、f〜iは定数である。
皮下脂肪面積=j+(k×fa)+(l×Lf) ・・・(8)
上記式(7)において、j〜lは定数である。
皮下脂肪量=m+(n×fa)+(o×身長)+(p×Lf) ・・・(9)
上記式(9)において、m〜pは定数である。
このように、制御部44は、被測定者の肥満に関する情報(例えば体重、体脂肪率fpおよび体脂肪量fa)と、被測定者の皮下脂肪厚Lfとに基づいて、被測定者の体組成に関する指標(例えば内蔵脂肪面積、内蔵脂肪量、皮下脂肪面積、皮下脂肪量)を求める体組成指標測定部として機能する。
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下の変形が可能である。また、以下に示す変形例のうちの2以上の変形例を組み合わせることもできる。
上述の実施形態では、皮下脂肪厚測定装置100は、被測定者の皮下脂肪厚Lfを測定する機能に加えて、被測定者の体重、体脂肪率fpおよび体脂肪量faなどの肥満に関する情報を測定する機能や、これらの測定結果を利用することで、被測定者の体組成に関する指標(内臓脂肪面積、内臓脂肪量、皮下脂肪面積、皮下脂肪量)を測定する機能を備えている。しかしながら、本発明に係る皮下脂肪厚測定装置100の形態は、上述の実施形態には限定されず、例えば皮下脂肪厚Lfを測定する機能のみを備えるという態様とすることもできる。
上述の実施形態では、第1の電流印加用電極12aおよび第2の電流印加用電極12bは、第1の電圧測定用電極12cと第2の電圧測定用電極12dとの間に挟まれるようにして配置されるという態様が例示されているが、これに限らず、例えば第1の電圧測定用電極12cおよび第2の電圧測定用電極12dが、第1の電流印加用電極12aと第2の電流印加用電極12bとの間に挟まれるという態様とすることもできる。
上述の実施形態では、第1の電流印加用電極12aと第2の電流印加用電極12bとの間のY方向における距離Lは5mmに設定されているが、これに限らず、当該距離Lは2mm〜20mmの範囲内で任意に設定可能である。要するに、当該距離Lは、皮下脂肪厚Lfを精度良く測定することができる値であればよい。
また、第1の電流印加用電極12aと第1の電圧測定用電極12cとの間のY方向における距離、および、第2の電流印加用電極12bと第2の電圧測定用電極12dとの間のY方向における距離の各々も5mmに設定されているが、これに限らず、当該距離は2mm〜30mmの範囲内で任意に設定可能である。要するに、電流印加用電極と電圧測定用電極との間のY方向における距離は、人体のうち測定電極と接触する部位におけるインピーダンスを精度良く測定することができる値であればよい。
上述の実施形態では、リアクタンスXおよびレジスタンスRに基づいて、皮下脂肪厚Lfを求める態様が例示されているが、これに限定されるものではない。図16は、インピーダンスとリアクタンスXとレジスタンスRと位相差との関係を示す図である。図16では、インピーダンスをZ、位相差をphaseと表記している。
図16からも理解されるように、R=(Z2−X2)1/2と表すことができるので、上記式(5)におけるR/Xは、{(Z/X)2−1}1/2と変形できる。つまり、Z/Xの値に応じて皮下脂肪厚保Lfを決定することもできる。
また、図16からも理解されるように、X=(Z2−R2)1/2と表すことができるので、上記式(5)におけるR/Xは、1/{(Z/R)2−1}1/2と変形できる。つまり、Z/Rの値に応じて皮下脂肪厚保Lfを決定してもよい。
要するに、インピーダンスZとリアクタンスXとに基づいて皮下脂肪厚Lfを求めることもできるし、インピーダンスZとレジスタンスRとに基づいて皮下脂肪厚Lfを求めることもできる。
上述の実施形態では、皮下脂肪厚測定装置100は、体組成に関する指標として、内臓脂肪面積、内臓脂肪量、皮下脂肪面積および皮下脂肪量を測定しているが、これに限らず、例えば皮下脂肪厚測定装置100は、内臓脂肪面積、内臓脂肪量、皮下脂肪面積および皮下脂肪量のうちの少なくとも1つを測定するものであればよい。この態様では、被測定者が所望の指標を指定することもできるし、予め定められた少なくとも1つの指標が測定されてもよい。
上述の実施形態では、被測定者本人が皮下脂肪厚測定装置100を用いているが、これに限らず、被測定者以外のユーザー(例えば介護者)が被測定者の皮下脂肪厚Lfを測定してもよい。
Claims (9)
- 各々が、人体に接触させて測定を行うための測定電極である第1の電流印加用電極、第2の電流印加用電極、第1の電圧測定用電極および第2の電圧測定用電極と、
前記第1の電流印加用電極と前記第2の電流印加用電極との間を流れる交流電流を出力する電流発生部と、
前記第1の電流印加用電極に隣り合うように配置される前記第1の電圧測定用電極と、前記第2の電流印加用電極に隣り合うように配置される前記第2の電圧測定用電極との間の電圧を測定する電圧測定部と、
前記測定電極が人体に接触したときに、前記第1の電流印加用電極および前記第2の電流印加用電極のうちの何れか一方の電極から人体を介して他方の電極へ至る電流経路を流れる電流と、前記電圧測定部にて測定される電圧との位相差に基づいて、前記第1の電流印加用電極と前記第2の電流印加用電極との間における皮下脂肪厚を求める皮下脂肪厚測定部と、を備える、
皮下脂肪厚測定装置。 - 前記皮下脂肪厚測定部は、前記電流経路を流れる電流と前記電圧測定部にて測定される電圧とから算出されるインピーダンスと、前記位相差と、から求められるリアクタンスおよびレジスタンスに基づいて、皮下脂肪厚を求める、
請求項1の皮下脂肪厚測定装置。 - 前記皮下脂肪厚測定部は、前記リアクタンスと前記レジスタンスとの比を求め、その求めた比の値に対応する皮下脂肪厚を決定する、
請求項2の皮下脂肪厚測定装置。 - 前記皮下脂肪厚測定部にて求められる皮下脂肪厚は、前記レジスタンスに対する前記リアクタンスの割合が小さいほど大きい値となり、前記レジスタンスに対する前記リアクタンスの割合が大きいほど小さい値となる、
請求項3の皮下脂肪厚測定装置。 - 前記皮下脂肪厚測定部は、前記電流経路を流れる電流と前記電圧測定部にて測定される電圧とから算出されるインピーダンスと、前記インピーダンスと前記位相差とから求められるリアクタンスと、に基づいて、皮下脂肪厚を求める、
請求項1の皮下脂肪厚測定装置。 - 前記皮下脂肪厚測定部は、前記電流経路を流れる電流と前記電圧測定部にて測定される電圧とから算出されるインピーダンスと、前記インピーダンスと前記位相差とから求められるレジスタンスと、に基づいて、皮下脂肪厚を求める、
請求項1の皮下脂肪厚測定装置。 - 前記第1の電流印加用電極および前記第2の電流印加用電極は、前記第1の電圧測定用電極と前記第2の電圧測定用電極との間に挟まれるようにして配置される、
請求項1から請求項6の何れかの皮下脂肪厚測定装置。 - 前記第1の電流印加用電極、前記第2の電流印加用電極、前記第1の電圧測定用電極および前記第2の電圧測定用電極は、第1方向に沿って配列され、前記第1の電流印加用電極と前記第2の電流印加用電極との間の前記第1方向における距離は、前記第1の電圧測定用電極における前記第1方向の幅と、前記第2の電圧測定用電極における前記第1方向の幅との和よりも小さい、
請求項7の皮下脂肪厚測定装置。 - 被測定者の肥満に関する情報を測定する肥満情報測定部と、
前記皮下脂肪厚測定部にて測定された被測定者の皮下脂肪厚と、前記肥満情報測定部にて測定された被測定者の肥満に関する情報と、に基いて、被測定者の体組成に関する指標を求める体組成指標測定部と、をさらに備える、
請求項1から請求項8の何れかの皮下脂肪厚測定装置。
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