JP3792547B2 - 生体測定装置 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被測定者の基礎代謝量や内臓脂肪面積等の生体情報を被測定者がわかりやすく、理解しやすい表示を行う生体測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、被測定者の正確な基礎代謝量を知るためには、高価で大掛りな測定装置が必要で、マスクやマウスピースを装着したまま長時間安静を保たねばならず、被測定者に対して測定中の負担や測定条件設定も多かった。
【０００３】
また、測定装置を扱い、測定結果を判断するのは専門家に限られており、一般の人がその測定を行うことはほとんど不可能であった。
【０００４】
このような理由で、肥満と基礎代謝量の関係が重要だと言われながら、ほとんどの場合が、旧厚生省保健医療局の、性別・年齢別基礎代謝基準値に体重を乗算して統計的に標準的な基礎代謝の値を用いる場合が多かった。
【０００５】
また、一般に脈拍、血圧、体脂肪率、内臓脂肪面積、基礎代謝量等の生体情報は測定結果を数値で表示するものであった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、実際には基礎代謝量は、体重よりも除脂肪体重に比例するといわれており、体組成の影響が強いため、旧厚生省の方法で求めた基礎代謝量は、標準的な体格、体組成の人でないと誤差が大きくなっていた。特に、体重が多いが脂肪も多い肥満者（脂肪率が高い人）については基礎代謝量の実測値より計算値が多くなる傾向があり、痩せていて筋肉質の人（脂肪率が低い人）については基礎代謝の実測値より計算値が少なくなる傾向があり、肥満指導の面から考えると好ましくないものであった。
【０００７】
また、これら脈拍、血圧、体脂肪率、内臓脂肪面積、基礎代謝量等の生体情報値は数値で表示するものが多く、被測定者にとって測定結果の判断が難しいものであった。
【０００８】
さらに、連続的に測定を継続している場合、今回の測定が前回の測定に対してどのように変化したかも判らず、測定結果の変化が理解しにくいものであった。
【０００９】
本発明は、これらに鑑みてなされたもので、基礎代謝量を様々な体格に合わせて算出することである。
【００１０】
また、生体情報の変化を被測定者に理解しやすいように知らせることでもある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、被測定者の年齢を含む個人データを入力する入力手段と、被測定者の生体電気インピーダンスを測定する生体電気インピーダンス測定手段と、被測定者の基礎代謝量を算出する算出手段と、年齢別基礎代謝基準値を記憶する記憶手段と、算出された基礎代謝量と記憶された年齢別基礎代謝基準値とを比較する比較手段と、比較結果を表示する表示手段とを備え、前記算出手段は、基礎代謝量の算出式に前記入力手段から入力された被測定者の年齢を用い、被測定者の生体電気インピーダンスから算出される除脂肪量と（１／年齢）とを算出パラメータとして基礎代謝量の算出を行い、前記比較手段による比較結果は、前記記憶手段に記憶された年齢別基礎代謝基準値に該当する年齢とする。
【００１２】
また、本発明は、前記基礎代謝量の算出式として、
ＢＭＲ＝Ａ２×ＦＦＭ２＋Ｂ２×ＦＦＭ＋Ｃ２×（１／年齢）＋Ｄ２
（但し、ＢＭＲは基礎代謝量（ｋｃａｌ／ｋｇ）、ＦＦＭは除脂肪量（ｋｇ）、Ａ２，Ｂ２，Ｃ２，Ｄ２は定数）
または
ＢＭＲ＝Ａ４×ＦＦＭ２＋Ｂ４×ＦＦＭ＋Ｃ４×（１／年齢）＋Ｄ４×体重＋Ｅ４
（但し、ＢＭＲは基礎代謝量（ｋｃａｌ／ｋｇ）、ＦＦＭは除脂肪量（ｋｇ）、Ａ４，Ｂ４，Ｃ４，Ｄ４，Ｅ４は定数）
を用いるものである。
【００１３】
さらに、本発明は、前記生体電気インピーダンス測定手段は、被測定者の両足の裏に接触する電極からなるものである。
【００１４】
さらに、本発明は、被測定者の体重を測定する体重測定手段を備え、前記除脂肪量は測定された体重値も用いて演算するものである。
【００１５】
さらに、本発明は、前記生体電気インピーダンスと体重より被測定者の体脂肪率を演算する演算手段を備え、前記表示手段は演算された体脂肪率を表示するものである。
【００１６】
さらに、本発明は、前記生体電気インピーダンスと体重より被測定者の内臓脂肪のレベルを演算する演算手段を備え、前記表示手段は演算された内蔵脂肪のレベルを表示するものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
始めに基礎代謝の測定について説明するに、本発明者は、図１に示すように旧厚生省保健医療局作成の基礎代謝基準値が年齢に対して反比例状に分布していることに着目するとともに、発明者が実測した体重当りの基礎代謝量と年齢との関係（図２）も同様に反比例状に分布していることを見出した。
【００１８】
このことより発明者は、基礎代謝量を求める時、除脂肪量に年齢の逆数を考慮すること、具体的には以下の式より基礎代謝量を求めることを見出した。
ＢＭＲ＝Ａ１×ＦＦＭ＋Ｂ１×（１／年齢）＋Ｃ１
ＢＭＲは基礎代謝量（ｋｃａｌ／ｋｇ）、ＦＦＭは除脂肪量（ｋｇ）、Ａ１，Ｂ１，Ｃ１は定数
【００１９】
この式に基づき求めた基礎代謝量は、図３で示すように実測の基礎代謝量との相関係数が０.８７０であり、除脂肪量に対する基礎代謝の実測値と計算値との差も図４に示すようになり、従来に比べて半分程度になった。
【００２０】
次に図５で除脂肪量の極端に少ない人が実測値に対して計算値が少なくなる傾向を考慮して、発明者は基礎代謝量を求める時、除脂肪量に年齢の逆数及びその二乗を考慮すること、具体的には以下の式より基礎代謝量を求めることを見出した。
ＢＭＲ＝Ａ２×ＦＦＭ２＋Ｂ２×ＦＦＭ＋Ｃ２×（１／年齢）＋Ｄ２
ＢＭＲは基礎代謝量（ｋｃａｌ／ｋｇ）、ＦＦＭは除脂肪量（ｋｇ）、Ａ２，Ｂ２，Ｃ２，Ｄ２は定数
【００２１】
この式に基づき求めた基礎代謝量は、図６で示すように実測の基礎代謝量との相関係数が０.８８とかなり改善され、除脂肪量に対する基礎代謝の実測値と計算値との差も図７に示すようになり、呼気分析で実測した基礎代謝量とほとんど一致することが判明した。
【００２２】
更に発明者が測定した結果では除脂肪量の少ない人、特に若年の痩せ型の女性及び小児では実測値に対して演算値が過小評価される傾向があったことに鑑みて、発明者は、基礎代謝量を求める時、除脂肪量に年齢の逆数と体重とを考慮すること、具体的には以下の式より基礎代謝量を求めることを見出した。
ＢＭＲ＝Ａ３×ＦＦＭ＋Ｂ３×（１／年齢）＋Ｃ３×体重＋Ｄ３
ＢＭＲは基礎代謝量（ｋｃａｌ／日）、ＦＦＭは除脂肪量（ｋｇ）、Ａ３，Ｂ３，Ｃ３，Ｄ３は定数
【００２３】
この式に基づき求めた基礎代謝量は、図８で示すように実測の基礎代謝量との相関係数が０.８７９であり、除脂肪量に対する基礎代謝の実測値と計算値との差も図４の場合に比べて半分程度になった。
【００２４】
更に図５で除脂肪量の極端に少ない人が実測値に対して計算値が少なくなる傾向を考慮して、発明者は基礎代謝量を求める時、除脂肪量に年齢の逆数及びその二乗と体重とを考慮すること、具体的には以下の式より基礎代謝量を求めることを見出した。
ＢＭＲ＝Ａ４×ＦＦＭ２＋Ｂ４×ＦＦＭ＋Ｃ４×（１／年齢）＋Ｄ４×体重＋Ｅ４
ＢＭＲは基礎代謝量（ｋｃａｌ／日）、ＦＦＭは除脂肪量（ｋｇ）、Ａ４，Ｂ４，Ｃ４，Ｄ４，Ｅ４は定数
【００２５】
この式に基づき求めた基礎代謝量は、図９で示すように実測の基礎代謝量との相関係数が０．８８とかなり改善され、除脂肪量に対する基礎代謝の実測値と計算値との差も図７と同様になり、呼気分析で実測した基礎代謝量とほとんど一致することが判明した。
【００２６】
本発明では、基礎代謝量を演算するため除脂肪量と年齢と体重とが必要になるが、これらは既に販売されている体重計付脂肪計や体重を手動で入力する脂肪計の制御プログラムを変更することで基礎代謝量を測定表示することが可能である。
【００２７】
また、除脂肪量を求めるためには、生体インピーダンス分析方法（ＢＩＡ法）、ＤＥＸＡ法、キャリパーを用いる方法等、公知のどの方法を用いても良い。
【００２８】
さらに、基礎代謝を求めるために、呼気収集マスクを備えた基礎代謝測定機を用いてもよい。
【００２９】
本発明は、以上のように演算されるような被験者の生体に関する指標の変化や一般基準値との偏差を解りやすく表示する。
【００３０】
あるいは被験者の生体に関する幾つかの指標を組み合わせて、より適切な判定を行い、アドバイスするものとする。
【００３１】
次に具体的装置とした本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【００３２】
旧厚生省の年齢別基礎代謝基準値（体重当りの基礎代謝値：ｋｃａｌ／kg）は、図１０に示すように年齢により変化するが、本実施例では、図１に示すように年齢の変化に対して基礎代謝基準値がリニアに変化するように補間した値を使用している。この補完した値を用いることで、被測定者の個人データである年齢に対して、より適切な基準値を用いることが可能となる。
【００３３】
また、体脂肪率と内臓脂肪面積との測定であるが、これらは既に商品が発売されているので本発明では、これらの測定方法を用いることとする。
【００３４】
図１１は本発明の一実施例である生体測定装置１の外観斜視図である。図１２は図１１に示す生体測定装置１の内部接続状態を示すブロック図である。
【００３５】
生体測定装置１の上面には、インピーダンス測定手段として、利用者の両足間におけるインピーダンスを測定することが出来るように、一対の電流供給電極２Ａ、２Ｂと電圧測定電極３Ａ、３Ｂの４つの電極を備える。
【００３６】
一対の電流供給電極２Ａ、２Ｂは高周波の微弱な定電流を印可するための高周波定電流回路４に繋がれている。別の一対の電圧測定電極３Ａ、３Ｂは前述の定電流による電圧降下分を測定するための電圧測定回路５に繋がれている。また、生体測定装置１の内部には被測定者が生体測定装置１に乗ったとき、その重量である体重を測定する体重測定手段として重量測定回路６を備えている。この電圧測定回路５と重量測定回路６はアナログ値からデジタル値への変換や体脂肪量、基礎代謝量の算出、各種の制御を行う演算手段である演算制御部１０に接続されている。
【００３７】
また、個人データを入力する手段である入力装置１１はアップスイッチ１１Ａ、ダウンスイッチ１１Ｂ、設定スイッチ１１Ｃの３つのスイッチからなる。
【００３８】
更に入力された個人の身体情報や測定された体重、演算された体脂肪率や基礎代謝量を表示する表示手段である表示装置１２を備える。また、生体測定装置１の前面には個人用の測定スイッチ１３が設けられている。
【００３９】
生体測定装置１の内部には、現在の日時を計時する時計手段である時計装置１４、複数人分の個人情報や測定された体重値、生体電気インピーダンス値を記憶しておく記憶手段である記憶装置１５を有する。
【００４０】
次に本発明の生体測定装置の動作について説明するが、体脂肪率の測定や演算については特公平５−４９０５０号公報等に記載され、またそのような製品も既に市場に存在するため、ここでは簡単な説明とする。
【００４１】
図１３は生体測定装置１における動作の流れを示すフローチャートである。
【００４２】
生体測定装置１は、利用者が初めての測定である場合には、予め個人の身体情報の設定を行う必要がある。
【００４３】
個人用の測定スイッチ１３のうちのいずれか１つが押されると、生体測定装置１は電源がオンとなる。ここで、記憶装置１５の押された測定スイッチの番号に該当するメモリ領域に個人情報が設定されているかをチェックする（ステップＳ１）。
【００４４】
個人情報が設定されていない場合には設定モードとなる。利用者はアップスイッチ１１Ａ、ダウンスイッチ１１Ｂを用いて表示装置１２に表示される情報、数値を変更し、所望のデータが表示された状態で設定スイッチ１１Ｃを押すことで情報の入力を行う。これにより性別、年齢、身長と腹部の周径囲を入力する（ステップＳ２〜Ｓ５）。入力された各情報は、記憶装置１５のメモリ領域に、測定スイッチの番号と関連付けて記憶する（ステップＳ６）。
【００４５】
個人情報の設定が終了する、または個人情報の設定済みであった場合、生体測定装置１の上面に載るように指示する表示がなされる（ステップＳ７）。
【００４６】
ここで設定スイッチ１１Ｃが押された場合には、設定モードに移行することになる（ステップＳ８）。重量測定回路６において荷重が検知されるまでは、ステップＳ７の表示を続けることになる（ステップＳ９）。
【００４７】
利用者は右足の爪先及び踵が電流供給電極２Ａ及び電圧測定電極３Ａに、電圧左足の爪先及び踵が電流供給電極２Ｂ及び電圧測定電極３Ｂに接触するように生体測定装置１に載る。ここで重量測定回路６は、利用者の体重を測定する（ステップＳ１０）。
【００４８】
次いで、生体電気インピーダンスの測定を行う。高周波定電流回路５から供給される交流電流は、電流供給電極２Ａ、２Ｂを介して被験者の体内に供給され、電圧測定電極３Ａ、３Ｂ間の電圧を電圧測定回路５で測定し、演算制御部１０は測定者の生体電気インピーダンス値を算出する（ステップＳ１１）。
【００４９】
測定された体重値及び生体電気インピーダンス値と、記憶装置１５に記憶されている利用者の身体情報から演算処理を行う（ステップＳ１２）。
【００５０】
演算された結果から、被験者の生体状況を判定し（ステップＳ１３）、その結果に基づいた表示を表示装置１２に行う（ステップＳ１４）。この表示には複数のパターンがあり、一定時間が経過する毎に順次表示されるものである。
【００５１】
その後、全ての表示が行われ一定時間が経過した後、表示装置１２の表示は消え、生体測定装置１の電源もオフとなる。
【００５２】
次に、演算処理について説明する。
【００５３】
図１４は演算処理ルーチンのフローチャートであり、ここではまず体脂肪率：％Ｆａｔの演算を行う（ステップＳ２１）。この体脂肪率の演算については前述したように特公平５−４９０５０号公報等に記載されている事項なので、ここでは省略する。
【００５４】
次に内臓脂肪面積の演算を行う（ステップＳ２２）。
【００５５】
内臓脂肪面積（Ｖｉｓｃｅｒａｌ Ｆａｔ Ａｒｅａ：ＶＦＡ）は、被験者のウエストＷ（ｃｍ）、身長Ｈｔ（ｃｍ）、体重Ｗｔ（ｋｇ）、年齢Ａｇｅを用い、次式に基づき算出される。
【００５６】
ＶＦＡ＝Ａ５Ｗ＋Ｂ５Ｈｔ／ＦＦＭ＋Ｃ５（Ｆａｔ／Ｈｔ２）２＋Ｄ５ＢＭＩ＋Ｅ５Ａｇｅ
（ただしＡ５、Ｂ５、Ｃ５、Ｄ５、Ｅ５は係数）
【００５７】
ここでＦＦＭは除脂肪量であり、Ｆａｔは体脂肪量である。これらの値は、ステップＳ２１の体脂肪率を演算した際に算出することが可能である。またＢＭＩは体格指数であり、体重／身長２で求められる値である。
【００５８】
以上の演算により内臓脂肪面積：ＶＦＡは算出される。
【００５９】
次に基礎代謝量の算出を行う（ステップＳ２３）。
【００６０】
基礎代謝量：ＢＭＲの算出は、発明の実施の形態で述べた４つの式のいずれかを用いて行うこととする。
【００６１】
次に判定処理について説明する。
【００６２】
図１５は判定処理ルーチンのフローチャートであり、ここではまず前回の測定結果の中から、体脂肪率を記憶手段１５から読み込む（ステップＳ３１）。前回の体脂肪率と今回演算された体脂肪率とを比較し、その結果から、体脂肪率が増えているのか減っているのか、あるいは変化していないのかを判定する（ステップＳ３２）。また現在の体脂肪率がどのような状態であるかを判定する（ステップＳ３３）。この判定としては、ステップＳ２１で今回演算された体脂肪率の値と年齢、性別から、図１６に示す表のどの範囲に該当するかにより、体脂肪が多いのか少ないのか、あるいは適切であるのかを判定する。
【００６３】
次に内臓脂肪に関する判定を行う。
【００６４】
前回の測定結果の中から、内臓脂肪面積を読み込む（ステップＳ３４）。前回の内臓脂肪面積と今回演算された内臓脂肪面積とを比較し、その結果から、内臓脂肪が増えているのか減っているのか、あるいは変化していないのかを判定する（ステップＳ３５）。また、現在の内臓脂肪面積がどのような状態であるかを判定する（ステップＳ３６）。この判定としては、ステップＳ２２で今回演算された内臓脂肪面積の値と年齢、性別から、図１７に示す表のどの範囲に該当するかにより、内臓脂肪が多いのか少ないのか、あるいは適切であるのかを判定する。尚、内臓脂肪レベルとは算出された内臓脂肪面積から導き出される値であり、１０ｃｍ２をレベル１とし、そこから１０ｃｍ２増加する毎にレベルも１段階上がる。
【００６５】
更に内臓脂肪年齢の算出を行う。この内臓脂肪年齢の算出は内臓脂肪面積：ＶＦＡを用いて次式に基づき算出される。
【００６６】
内臓脂肪年齢＝Ａ６ＶＦＡ＋Ｂ６
（ただしＡ６、Ｂ６は係数）
【００６７】
次に前回の測定結果の中から、基礎代謝量を読み込む（ステップＳ３７）。前回の基礎代謝量と今回演算された基礎代謝量とを比較し、その結果から、基礎代謝が上がっているのか下がっているのか、あるいは変化していないのかを判定する（ステップＳ３８）。また、現在の基礎代謝量がどのような状態であるかを判定する（ステップＳ３９）。この判定としては、ステップＳ２３で今回演算された基礎代謝量の値と年齢、性別から、図１０に示す表の値とどの程度差があるかにより、基礎代謝が高いのか低いのか、あるいは普通であるのかを判定する。ここでは、基準値と比較して±１０％以内であれば基礎代謝は標準であるとし、基準値と＋１０％以上の差が生じているときは基礎代謝が高いとし、−１０％以下の差が生じているときは基礎代謝が低いとする。
【００６８】
例えば被験者が３０歳の男性で体重５０ｋｇ、演算された基礎代謝量が１２５０ｋｃａｌであった場合、体重当たりの基礎代謝は１２５０÷５０＝２５．０（ｋｃａｌ／ｋｇ）となる。図１０に示された３０歳男性の基準値と比較すると、
【００６９】
（２５．０−２２．３）／２２．３×１００＝１２．１％
【００７０】
＋１２．１％なので「基礎代謝は高い」と判断する。
【００７１】
更に、代謝年齢を算出する。これは、その被験者の基礎代謝量が、何歳台の一般健常者の基礎代謝量に該当するかを示すもので、図１８に示す表に基づき、演算された基礎代謝量と性別から代謝年齢を判定する。
【００７２】
次にマトリックスの判定を行う。このマトリックスの判定とは、演算された内臓脂肪と基礎代謝とを組み合わせて判定することにより効果的なアドバイスを決定するものである。図１９は、内臓脂肪量と基礎代謝量とを組み合わせた場合のアドバイス例を示すものである。また、図１９内のお薦め運動メニューは利用者の基礎代謝と内臓脂肪に応じた有酸素運動のメニューを選択するものであり、図２０に示す運動が選択、表示される。尚、この表の中で、日中と就寝前と別のメニューが記載されている欄は、測定時間に応じて異なるメニューを表示するようにしてもよい。
【００７３】
更に基礎代謝とＢＭＩを組み合わせて判定することにより、効果的なアドバイスを決定する。図２１は、基礎代謝とＢＭＩを組み合わせた場合のアドバイス例を示すものである。また、図２１内のお薦め運動メニューは利用者の基礎代謝とＢＭＩに応じた筋力アップ運動か有酸素運動のメニューを選択するものであり、同じく図２０に示す運動が選択、表示される。
【００７４】
ここでマトリクス判定の実例を挙げる。
【００７５】
被験者の基礎代謝が前述の通り、「基礎代謝は高い」と判定され、内臓脂肪レベルが１０未満だった場合には、図１９に示す表の９つのアドバイスの中から左上のアドバイスが選択される。また、運動メニューは図２０の▲１▼−Ｃになる。従って、表示される内容は、「内臓脂肪危険度が低く代謝も高い、若々しいスポーツマンタイプ。現体型維持に努めて下さい。お薦め運動メニューはリラックス効果の高いストレッチ＋体型維持の筋トレ（腹筋中心）に軽く５分間行いましょう。」となる。
【００７６】
また被験者の基礎代謝が高く、ＢＭＩが１８．５未満だった場合には、図２１に示す表の９つのアドバイスの中から左上のアドバイスが選択される。また運動メニューは図２２の▲１▼−Ｃになる。従って、表示される内容は、「スリムで引き締まったスマートアスリートタイプで最も太りづらいタイプ。筋肉維持のためにリラックス効果の高いストレッチ＋体型維持の筋トレ（腹筋中心）に軽く５分間行いましょう。」となる。
【００７７】
以上、この判定処理ルーチンで判定された結果やアドバイスは、ステップＳ１４において表示装置１２に表示されるものである。
【００７８】
図２２は結果表示の例を示す図であり、図２２（ａ）は上から体脂肪率、内臓脂肪レベル、基礎代謝に関する情報を示している。
【００７９】
体脂肪率はステップＳ２１で演算された値と、ステップＳ３３の判定に基づく結果を示す。体脂肪率が正常範囲内であれば○を表示し、正常範囲外であれば×を表示する。また、ステップＳ３２の前回との比較で、体脂肪率が減っている場合には下向きの矢印を表示し、増えている場合には上向きの矢印を表示する。変化がない場合には横向きの矢印を表示する。
【００８０】
内臓脂肪レベルはステップＳ３６で判定された値と、その判定された内臓脂肪に応じて○と△と×で表示する。図１７に示したように内臓脂肪面積が正常の場合には○、やや注意が必要な場合には△、要注意の場合には×を表示する。更に前回との比較は体脂肪率の表示と同様であり、ステップＳ３５で判定された結果に基づくものである。
【００８１】
基礎代謝はステップＳ３９で判定された結果に基づき、高いか低いか標準であるかを表示する。また、基礎代謝が高い場合には◎を表示し、標準の場合には○を表示し、低い場合には×を表示する。更に、前回との比較で基礎代謝量の変化を矢印で表示する。
【００８２】
また、判定処理ルーチンで求められた内臓脂肪年齢及び基礎代謝年齢も表示する。
【００８３】
その後、一定時間経過後に、図２２（ｂ）に示すような表示となる。上部の体脂肪率、内臓脂肪レベル、基礎代謝の表示は変わらないが、下部にアドバイスが表示される。このアドバイスはステップＳ４０で内臓脂肪と基礎代謝の組み合わせから判定されたものであり、図１９の中から選択されると共に、お薦めの運動メニューは図２０に示す運動メニューから選択され表示される。
【００８４】
また、図には示さないが、更に一定時間経過後に、図１５のステップＳ４０における基礎代謝とＢＭＩの組み合わせによるマトリクス判定に基づき、図２１に示すアドバイスの中から該当するものを選択し、また図２０の運動メニューと共に図１１の表示装置１２に表示する。
【００８５】
以上の実施例では、体脂肪量、内臓脂肪量、基礎代謝量の算出に、生体電気インピーダンス測定より得られたデータを用いることとしたが、キャリパーを用いて脂肪厚を測定する構成を次に示す。
【００８６】
最初に本発明の原理を説明するに、まず体脂肪率の算出を行う。この体脂肪率は、身長、体重、年齢、性別の個人データを入力し、次に皮下脂肪の厚さを入力する。この皮下脂肪厚は、国際食糧機関(略称：ＦＡＯ)及び世界保健機関(略称：ＷＨＯ)が測定者の上腕背部と肩甲骨下部との２箇所をキャリパーで皮膚及び脂肪組織とを挟んで測定することを推奨している。そして発明者はその測定値の和を皮下脂肪の厚さとし、以下に示す式により全身の体脂肪率を求めた。
体脂肪率＝Ａ７身長＋Ｂ７体重＋Ｃ７厚さ＋Ｄ７年齢＋Ｅ７性別
但し、Ａ７、Ｂ７、Ｃ７、Ｄ７、Ｅ７は定数
または
体脂肪率＝Ａ８ＢＭＩ＋Ｂ８厚さ＋Ｃ８年齢＋Ｄ８性別
但し、ＢＭＩ＝体重（kg）／身長（ｍ）２であり、Ａ８、Ｂ８、Ｃ８、Ｄ８は定数
この体脂肪率に体重をかけると、全身の体脂肪量が求められる。
【００８７】
次にこれらの式に基づき測定装置の構造、操作について図面を参照して説明すると、図２３は本発明にかかる体脂肪率と腹部の周径囲を測定する測定装置５１の外観図である。この測定装置５１には測定者が手で持つためのグリップ部５２を設ける。このグリップ部５２の一方には後述の測定部を保持する支柱部５３を設け、他方にはグリップ部５２の内部に長さを測定するデジタルメジャー５４と、このメジャー５４のベルト５５と、ベルト５５の先端に係止部５６とを設ける。
このデジタルメジャー５４は、ベルト５５を引き出し、測定者のウエストまたはヘソ周りの腹部周径に巻きつけ、係止部５６をグリップ部５２の図示しない係止受部５７に係止することで、腹部周径囲を測定できる。
【００８８】
一方、支柱５３の先端側にはキャリパー部５８を設ける。このキャリパー部５８は、支柱５３の先端に固定可能な固定部５９と、支柱５３に対しスライド可能な可動部６０とから構成され、固定部５９と可動部６０との間に皮膚と脂肪組織とを挟むことで皮下脂肪厚を測定できる。なお、図示しないが、固定部５９と可動部６０のそれぞれの対抗面には一定の挟み圧になったらスイッチングするマイクロスイッチ等からなる検出手段を設ける。
【００８９】
さらに、可動部６０と反対側の支柱５３には、表示部６１を備えた操作部６２を設ける。この操作部６２の上面には、表示部６１と各種データを入力させるためのスイッチ群６３を設ける。
【００９０】
図２４は、図２３に示した測定装置５１の概略電気ブロック図で、制御回路７０にはマイクロコンピュータ、記憶回路等が含まれている。この制御回路７０には、電源回路７１、表示部６１、スイッチ群６３、デジタルメジャー５４、キャリパー５８、マイクロスイッチ等からなる検出手段５４、ブザー等からなる報知手段７２が接続されている。
【００９１】
次に図２５のフローチャートを用いて、測定装置５１の動作を説明する。まず図示しない電源スイッチをオンすると、制御回路７０内のマイコンが初期設定される（ステップＳ５１）。測定者の個人データ、例えば性別、アスリートか否かの体型、年齢、身長、体重が既にメモリされているか否かの判断を行い（ステップＳ５２）、メモリされていなければ、ステップＳ５３に進む。
【００９２】
スイッチ群６３を操作して男または女を選択し、スイッチ群６３の入力キーをオンすることでデータを確定させる（ステップＳ５３）。同様にスイッチ群６３を操作して年齢、身長、体重を入力し（ステップＳ５４〜Ｓ５６）、スイッチ群６３の入力キーのオンを待って、入力キーを再度オンすることで個人データを確定させ、制御回路７０の記憶回路に記憶する（ステップＳ５７）。
【００９３】
この個人データがメモリされていると、ステップＳ５２でＹｅｓと判断され、スイッチ群６３の個人キーがオンされるのを待つ（ステップＳ５８）。個人キーがオンされると、制御回路７０の記憶回路から個人データを読み出し（ステップＳ５９）、表示部６１に測定者が腹部の周径囲を測定するように促す表示を行い続ける（ステップＳ６０）。
【００９４】
この表示に基づいて、測定者はベルト５５を巻きつけ、スイッチ群６３の測定スイッチをオンすると、ステップＳ６１でＹｅｓと判断され、デジタルメジャー５４の測定データを読み込み記憶回路に記憶する（ステップＳ６２）。
【００９５】
この記憶が完了すると、表示部６１に皮脂厚を測定するように促す表示を行う（ステップＳ６３）。
【００９６】
この表示に基づいて、測定者は図２４の可動部６０をグリップ部５２側にスライドさせ、指で皮膚と脂肪組織を固定部５９と可動部６０の間に挟み、その後にスイッチ群６３の測定スイッチをオンすると、ステップＳ６４でＹｅｓと判断され、キャリパー８の測定データを読み込み、記憶回路に記憶する（ステップＳ６５）。
【００９７】
次に測定、記憶された腹部周径囲、皮脂厚と設定されている測定者の身体情報とから体脂肪率の演算を前述の式に基づいて行う。
更に基礎代謝量や内臓脂肪面積の算出や各種判定も行うが、先に説明した生体電気インピーダンスによる測定と同様なので省略することとする（ステップＳ６６）。
【００９８】
また、演算、判定結果を表示部６１に表示するが、この表示も先に説明した生体電気インピーダンスによる測定と同様である（ステップＳ６７）。その後電源スイッチをオフすることで終了する。
【００９９】
尚、上記実施例ではキャリパーを用いて皮下脂肪厚を測定したが、超音波を用いた皮下脂肪厚計でもよく、皮下脂肪厚を測定できるものであれば種類を問わない。
【０１００】
以上、本発明の実施例について説明したが、ここでは一実施例として体重の測定と共に両足間の生体電気インピーダンスを測定する装置について述べたが、これに限らず生体電気インピーダンスの測定部位は両手間や手足間で測定を行う形態でもよい。あるいは複数の電極を用いて利用者の複数の部位における生体電気インピーダンスを測定する形態であれば、各部位における体組成を測定、表示できる。
【０１０１】
また、ここでは演算する身体に関する指標として測定者の体内に占める体脂肪の割合である体脂肪率を算出する装置として説明したが、その量である体脂肪量でもよく、あるいは腹腔内の臓器の周りに付く内臓脂肪量を算出する装置に適用してもよい。
【０１０２】
また、本実施例では、生体電気インピーダンスや体重を測定する手段を設け、それらの値を用いて基礎代謝や内臓脂肪、ＢＭＩといった生体情報を算出し、有益な情報を表示する構成を示したが、測定は別に行うものとし、それら生体情報を手入力し、入力された情報から各種の判定を行い表示する計算機タイプの装置であってもよい。
【０１０３】
また、装置の形状としても実施例に示したものに限らず、カード型や手帳型といった携帯可能なサイズのものでもよい。
【０１０４】
また本発明の実施例においては、表示の一例として図２３に示すように体脂肪率、内臓脂肪レベル、基礎代謝、内臓脂肪年齢、基礎代謝年齢およびアドバイスを項目として用いたが、これに限らず内臓脂肪面積や基礎代謝量を直接、表示するものとしてもよいし、あるいはその他の情報を表示してもよい。
【０１０５】
また本発明の実施例においては、測定が行われる毎にその値を前回測定値として記憶していく構成を示したが、過去数回分の測定値を記憶しておき、その平均値を基準値として更新して用いる構成としてもよい。
【０１０６】
【発明の効果】
本発明は、被測定者の年齢を含む個人データを入力する入力手段と、被測定者の生体電気インピーダンスを測定する生体電気インピーダンス測定手段と、被測定者の基礎代謝量を算出する算出手段と、年齢別基礎代謝基準値を記憶する記憶手段と、算出された基礎代謝量と記憶された年齢別基礎代謝基準値とを比較する比較手段と、比較結果を表示する表示手段とを備える生体測定装置であり、前記算出手段は、基礎代謝量の算出式に前記入力手段から入力された被測定者の年齢を用い、被測定者の生体電気インピーダンスから算出される除脂肪量と（１／年齢）とを算出パラメータとして基礎代謝量の算出を行い、前記比較手段による比較結果は、前記記憶手段に記憶された年齢別基礎代謝基準値に該当する年齢とするものであるので、被測定者の基礎代謝量は簡単に高精度に算出され、また、被測定者が自分の基礎代謝量が何歳に相当するかが解り、基礎代謝量を理解し易く、有用なものとなる。
【０１０８】
また、本発明の生体測定装置は基礎代謝量の算出式として、
ＢＭＲ＝Ａ２×ＦＦＭ２＋Ｂ２×ＦＦＭ＋Ｃ２×（１／年齢）＋Ｄ２
（但し、ＢＭＲは基礎代謝量（ｋｃａｌ／ｋｇ）、ＦＦＭは除脂肪量（ｋｇ）、Ａ２，Ｂ２，Ｃ２，Ｄ２は定数）
を用いるので、算出される基礎代謝量は高精度であり、基礎代謝量の年齢的な判定も正確なものとなる。
【０１１０】
また、本発明の生体測定装置は基礎代謝量の算出式として、
ＢＭＲ＝Ａ４×ＦＦＭ２＋Ｂ４×ＦＦＭ＋Ｃ４×（１／年齢）＋Ｄ４×体重＋Ｅ４
（但し、ＢＭＲは基礎代謝量（ｋｃａｌ／ｋｇ）、ＦＦＭは除脂肪量（ｋｇ）、Ａ４，Ｂ４，Ｃ４，Ｄ４，Ｅ４は定数）
を用いるので、算出される基礎代謝量は高精度であり、基礎代謝量の年齢的な判定も正確なものとなる。
【０１１１】
また本発明は、生体電気インピーダンスの測定を被測定者の両足の裏に接触する電極を用いて行うものであるので、被測定者はその電極上に乗るだけで生体電気インピーダンスの測定が可能であり、使いやすいものである。
【０１１２】
また本発明は、被測定者の体重を測定する体重測定手段を備え、除脂肪量の演算に体重値も用いるので、算出される除脂肪量はより正確なものとなる。
【０１１３】
また本発明は、生体電気インピーダンスと体重から被測定者の体脂肪率を演算し表示するので、被測定者は生体の指標をさらに把握できることになり有用なものとなる。
【０１１４】
また本発明は、生体電気インピーダンスと体重から被測定者の内臓脂肪のレベルを演算し表示するので、被測定者は生体の指標をさらに把握できることになり有用なものとなる。
【図面の説明】
【図１】年齢別基礎代謝基準値の分布を示す図
【図２】体重当りの基礎代謝量と年齢との関係を示す図
【図３】年齢の逆数を考慮した年齢別基礎代謝量の分布を示す図
【図４】除脂肪量に対する基礎代謝の実測値と計算値との差を示す図
【図５】除脂肪量と基礎代謝量の関係を示す図
【図６】年齢の逆数及び除脂肪量の二乗を考慮した基礎代謝量を示す図
【図７】除脂肪量に対する基礎代謝の実測値と計算値との差を示す図
【図８】年齢の逆数と体重を考慮した基礎代謝量を示す図
【図９】年齢の逆数と除脂肪量の二乗及び体重を考慮した基礎代謝量を示す図
【図１０】年齢別基礎代謝基準値を示す表
【図１１】本発明の一実施例における装置外観図
【図１２】本発明の一実施例における装置ブロック図
【図１３】本発明の一実施例における装置の動作メインフロー
【図１４】本発明の一実施例における装置の演算処理フロー
【図１５】本発明の一実施例における装置の判定処理フロー
【図１６】体脂肪率の判定例を示す表
【図１７】内臓脂肪面積の判定例を示す表
【図１８】基礎代謝年齢の判定例を示す表
【図１９】基礎代謝量と内臓脂肪量との判定例を示す表
【図２０】判定に基づく運動メニューを示す表
【図２１】基礎代謝量とＢＭＩとの判定例を示す表
【図２２】本発明の一実施例における装置の表示内容を示す図
【図２３】本発明の別実施例における装置外観図
【図２４】本発明の別実施例における装置ブロック図
【図２５】本発明の別実施例における装置の動作フロー
【符号の説明】
１ 生体測定装置
２Ａ、２Ｂ 電流供給電極
３Ａ、３Ｂ 電圧測定電極
４ 高周波定電流回路
５ 電圧測定回路
６ 重量測定回路
１０ 演算制御部
１１ 入力装置
１２ 表示装置
１３ 測定スイッチ
１４ 時計装置
１５ 記憶装置
５１ 測定装置
５２ グリップ部
５３ 支柱部
５４ メジャー
５５ ベルト
５６ 係止部
５７ 係止受部
５８ キャリパー部
５９ 固定部
６０ 可動部
６１ 表示部
６２ 操作部
６３ スイッチ群
７０ 制御回路
７１ 電源回路
７２ 報知手段

Claims (6)

  1. 被測定者の年齢を含む個人データを入力する入力手段と、被測定者の生体電気インピーダンスを測定する生体電気インピーダンス測定手段と、被測定者の基礎代謝量を算出する算出手段と、年齢別基礎代謝基準値を記憶する記憶手段と、算出された基礎代謝量と記憶された年齢別基礎代謝基準値とを比較する比較手段と、比較結果を表示する表示手段とを備え、
    前記算出手段は、前記入力手段から入力された被測定者の年齢に基づく ( １／年齢 ) と被測定者の生体電気インピーダンスから算出される除脂肪量とから
    ＢＭＲ＝Ａ ２ ×ＦＦＭ ２ ＋Ｂ ２ ×ＦＦＭ＋Ｃ ２ ×（１／年齢）＋Ｄ ２
    （但し、ＢＭＲは基礎代謝量（ｋｃａｌ／ｋｇ）、ＦＦＭは除脂肪量（ｋｇ）、Ａ ２ ，Ｂ ２ ，Ｃ ２ ，Ｄ ２ は定数）
    の算出式により基礎代謝量をするとともに、
    前記比較手段による比較結果は、前記記憶手段に記憶された年齢別基礎代謝基準値に該当する年齢であることを特徴とする生体測定装置。
  2. 被測定者の年齢を含む個人データを入力する入力手段と、被測定者の生体電気インピーダンスを測定する生体電気インピーダンス測定手段と、被測定者の基礎代謝量を算出する算出手段と、年齢別基礎代謝基準値を記憶する記憶手段と、算出された基礎代謝量と記憶された年齢別基礎代謝基準値とを比較する比較手段と、比較結果を表示する表示手段とを備え、
    前記算出手段は、前記入力手段から入力された被測定者の年齢に基づく ( １／年齢 ) と被測定者の生体電気インピーダンスから算出される除脂肪量とから
    ＢＭＲ＝Ａ ４ ×ＦＦＭ ２ ＋Ｂ ４ ×ＦＦＭ＋Ｃ ４ ×（１／年齢）＋Ｄ ４ ×体重＋Ｅ ４
    （但し、ＢＭＲは基礎代謝量（ｋｃａｌ／ｋｇ）、ＦＦＭは除脂肪量（ｋｇ）、Ａ ４ ，Ｂ ４ ，Ｃ ４ ，Ｄ ４ ，Ｅ ４ は定数）
    の算出式により基礎代謝量をするとともに、
    前記比較手段による比較結果は、前記記憶手段に記憶された年齢別基礎代謝基準値に該当する年齢であることを特徴とする生体測定装置。
  3. 前記生体電気インピーダンス測定手段は、被測定者の両足の裏に接触する電極からなることを特徴とする請求項１または２に記載の生体測定装置。
  4. 更に、被測定者の体重を測定する体重測定手段を備え、前記除脂肪量は測定された体重値も用いて演算することを特徴とする請求項３に記載の生体測定装置。
  5. 更に、前記生体電気インピーダンスと体重より被測定者の体脂肪率を演算する演算手段
    を備え、前記表示手段は演算された体脂肪率を表示することを特徴とする請求項４に記載の生体測定装置。
  6. 更に、前記生体電気インピーダンスと体重より被測定者の内臓脂肪のレベルを演算する
    演算手段を備え、前記表示手段は演算された内蔵脂肪のレベルを表示することを特徴とする請求項５に記載の生体測定装置。
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