JP4176999B2 - Subcutaneous fat diagnostic device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、体の皮下脂肪の厚さを測定する皮下脂肪診断装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
最近の病院においては超音波診断装置が広く普及してきている。
【0003】
この医療向けの超音波診断装置は、X線装置と比べ、人体に悪影響がないという有用な効果を有するが、画像の解像度が低く専門家以外では判り難いという問題点がある。
【0004】
そこで本発明は、健康増進施設、例えばスポーツクラブ、フィットネスクラブ、健康ランドなどの場所に設置し、簡単に測定者の皮下脂肪の状態を診断することができる皮下脂肪診断装置を提供する。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は、測定者の体の皮下脂肪を測定する皮下脂肪診断装置であって、前記測定者の体の所定の部位へパルス状の超音波を送信し、また、その反射波を受信する超音波センサ手段と、前記反射波に基づいて画像データを生成する画像生成手段と、前記生成した画像データから測定部位を抽出する抽出手段と、前記抽出した測定部位から皮下脂肪層の厚みを計測する計測手段と、前記測定部位に関する画像データと前記計測した皮下脂肪層の情報を表示する表示手段と、を有し、体の各部位の標準皮下脂肪層の情報を記憶すると共に、前記測定者の体重と身長が入力されて、その入力された体重と身長に対応した標準体型の標準皮下脂肪層の情報を抽出する標準情報記憶手段を有し、前記表示手段が、前記標準皮下脂肪層の情報を表示することを特徴とする皮下脂肪診断装置である。
【0008】
【作 用】
本発明の皮下脂肪診断装置であると、超音波で測定した測定部位に関する画像データと計測した皮下脂肪の情報を表示手段に表示することによって、測定者に簡単にその皮下脂肪の状態を把握させることができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
(第1の実施例)
以下、本発明の第1の実施例の皮下脂肪診断装置10について、図1から図3に基づいて説明する。
【0010】
皮下脂肪診断装置10は、測定装置12と画像処理装置14とより構成されている。
【0011】
まず、測定装置12について説明する。
【0012】
図1は、測定装置12の斜視図である。
【0013】
図1に示すように、測定装置12は、測定者が乗る台16と、台16から垂直に立設された一対の支持棒18と、この一対の支持棒18の間を上下動する測定本体20とよりなる。
【0014】
測定本体20は、人間の横断面に合わせて円弧状に湾曲しており、この測定本体20から3個のプローブ22が突出している。このプローブ22内部には、ジルコン酸チタン鉛(以下、PZTという)で作られた振動子が、それぞれ電極に挟まれて約百個程度並列に配列されたものである。
【0015】
台16の内部には、測定装置12を構成する回路が内蔵されている。この各回路については、後から詳しく説明する。
【0016】
画像処理装置14は、パソコンと、CRTまたは液晶表示装置などの表示装置45とから構成されている。この画像処理装置14の構成については後から詳しく説明する。
【0017】
図2は、測定装置12と画像処理装置14の構成を示したブロック図である。測定装置12は、測定側通信部33、パルス生成部34、素子駆動回路35、帯域フィルタ部36、プローブ37、増幅回路38、輝度変調部39、AD変換部40とより構成されている。
【0018】
また、画像処理装置14は、主制御部31、画像処理側通信部32、特徴抽出部41、深度測定部42、個人データ部46、標準体型データ部43、映像生成部44及び表示装置45とより構成されている。
【0019】
以下、これら各装置の動作について説明する。なお、各装置の機能は、パソコンに記憶されたプログラムによって実現する。
【0020】
まず、測定者は、測定装置12の台16の上に立ち、皮下脂肪を測定したい部位(例えば、腹の部分)に測定本体20を移動させ、その測定部位に向かって3個のプローブ22を配する。
【0021】
ステップ1において、主制御部31が、測定者の超音波測定の開始タイミングを示す測定開始信号を画像処理側通信部32に送る。
【0022】
ステップ2において、主制御部31からの測定開始信号に基づいて、画像処理側通信部32では、その測定開始信号を測定側通信部33に送信する。この送信方法としては、ケーブルを使った有線でもよく、また、無線でもよい。
【0023】
ステップ3において、測定側通信部33では、測定開始信号を受信し、その測定開始信号をパルス生成部34に伝達する。
【0024】
ステップ4において、送られた測定開始信号に基づいて、パルス生成部34では、超音波の送信波形を生成する。この超音波の周波数としては、1から10MHzである。
【0025】
ステップ5において、素子駆動回路35では、パルス生成部34より送られた超音波送信波形を受けて、増幅素子駆動電力を発生させる。
【0026】
ステップ6において、帯域フィルタ36では、プローブ37において効率的に送受信できるように、増幅素子駆動電力の波形整形と周波数制限を行う。
【0027】
ステップ7において、増幅素子駆動電力に基づいてパルス変調されたパルス状の超音波をプローブ37から送信する。そして、その反射波を受信する。なお、PZTは電圧を加えると振動し、逆に振動を加えるとその強さに応じた起電力を起こす圧電効果を有している。そのため、例えば、プローブ37を当てて、その中の10個の振動子にパルス電圧を掛けて振動させ、その振動から超音波が発生して体内に送り込まれ、その超音波が測定部位の組織の境界で反射して戻ってくる。この反射波の振動によって振動子が起電力を起こし、電気信号となる。この送受信は、複数の振動子を徐々に変えながら繰り返し行う。
【0028】
ステップ8において、増幅回路38は、受信した反射波を増幅する。この場合に、測定開始信号からの時間経過による超音波の信号減衰を相殺するように増幅率を変化させる。
【0029】
ステップ9において、輝度変調部39は、反射波を輝度変調させる。即ち、反射波の強度は反射地点の組織の有無によって異なるため、深さによっても到達時間に差が出てくる。このため、強度に応じた輝度信号に変調する。
【0030】
ステップ10において、輝度変調部39によって輝度変調された信号を、AD変換部40において、A/D変換し、ディジタル化する。そして、このディジタル化した輝度信号を受信の度に時系列に沿ってメモリに読み込まして行くと、信号数の増加につれて測定部位の断層像が形成され、全ての信号が揃うとその測定部位の断層画像が完成する。
【0031】
なお、時間経過による波形減衰を補正するSTC増幅を行ってもよい。
【0032】
ステップ11において、その完成した画像データを測定側通信部33から画像処理側通信部32に送信する。また、この画像データの強度に基づいて、増幅回路の増幅率の利得制御を行う。なお、この利得制御を行わなくてもよい。
【0033】
ステップ12において、特徴抽出部40が、その送信された画像データに基づいて、測定部位を特徴点抽出する。この特徴点抽出の方法は、例えば、輝度変化によるエッジに基づいて抽出する。
【0034】
ステップ13において、深度測定部42は、その抽出された測定部位から、皮下脂肪層の厚みを計測する。この皮下脂肪層の厚みの計測方法としては、例えば、抽出された測定部位の外側のエッジから次の輝度変化がある部分までを皮下脂肪としてその厚みを計算するものである。
【0035】
ステップ14において、主制御部31は、深度測定部42によって測定された皮下脂肪の厚みを体の部位毎にまとめ、その測定者の個人データとして、測定日と共に個人データ部46に記録させる。
【0036】
ステップ15において、その測定者の体重及び身長から、その測定者における標準の皮下脂肪を標準体型データ部43から抽出する。この標準体型データ部43は、身長と体重を入力するとそれに合わせて記録されている標準体型の皮下脂肪の厚みを呼び出してこれるものである。
【0037】
ステップ16において、主制御部31は、測定者の測定した体の部位毎の皮下脂肪厚みと、標準体型における皮下脂肪の厚みの情報を映像生成部44に送信する。また、この場合にその標準体型の皮下脂肪の厚みから、測定したデータの肥満度の値も演算する。
【0038】
映像生成部44では、入力した測定者の皮下脂肪の厚みと、画像データに基づいて、表示データを生成する。この場合に、単に画像データを使用するのでなく、予め記憶されている診断用X線装置であるCTスキャナの画像を基にして作成されているCG(コンピュータグラフィックス)に合致させてその測定者の皮下脂肪の状態を示す画像を生成するものである。このCTスキャナの画像としては、一般的な画像を用いるものである。そして、測定した皮下脂肪の厚みのみを変化させるようにして、色分けなどを行って見易くするものである。
【0039】
ステップ17において、映像生成部44において作成された画像を、測定日と皮下脂肪の厚みの寸法と合わせて表示する。この表示した画像の例が、図3である。
【0040】
図3において、上段の図は、最初に測定した時の図であり、以下2回目の測定日の測定した画像であり、下段が3回目に測定した画像データである。
【0041】
この図3の画像には表示されていないが、そのほかの情報として、標準体型における皮下脂肪の厚さを異なる色で重ね合わせて表示したりしてもよい。
【0042】
ステップ18において、映像生成部44で生成された画像は主制御部31を介して個人データ部46に記憶させておく。
【0043】
これにより、次回の測定日において簡単にその個人データを呼び出して来ることができる。
【0044】
以上により、本実施例の皮下脂肪測定装置であると、超音波で測定した皮下脂肪の状態をコンピュータグラフィックスを使って判り易く表示することができ、病院などの専門機関だけでなく、スポーツクラブ等の健康増進施設において簡単に使用することができる。
【0045】
なお、スポーツクラブ等の会員カードをIDカードで作成して、個人データをこれに記憶させておいてもよい。
【0046】
(第2の実施例)
図4は、測定装置12の第2の実施例であって、この実施例では測定装置12の測定本体20をベルト50に形成して、腰に巻き付けるようにすることができるものである。
【0047】
この実施例であっても、人間の腰の回りや、太股の回りを簡単に取り付けて、その皮下脂肪を測定することができる。
【0048】
(第3の実施例)
図5は、測定装置12の第3の実施例であって、この実施例では測定装置12をペン型プローブに形成し、画像処理装置14をパソコンで構成する。そして、各装置の機能は、パソコンに記憶されたプログラムによって実現する。
【0049】
本実施例であると、装置構成が簡単で、取り扱いが容易であるために、健康に留意する個人用のモデルとして好適である。
【0050】
(変更例1)
変更例としては、測定装置12と画像処理装置14とを一体に構成してもよい。この場合には、自己完結機として業務用として好適である。
【0051】
(変更例2)
上記各部33,32,41,42,31は、一つのCPUで構成できる。
【0052】
(変更例3)
他の医療器具や健康器具の内部に、本発明の構成を組み入れてもよい。
【0053】
(変更例4)
本発明の装置の各機能をパソコンに記憶したプログラムによって実現することによって、測定部位を広くでき、また、精度を向上させることができる。具体的には、測定部位を腰部以外に臀部大腿骨に適用でき、また、精度も皮下脂肪に限らず臓器脂肪にも適用できる。
【0054】
(変更例5)
皮下浅層の脂肪層から超音波の反射波が鮮明でない場合には、下記のようにすれば画像が鮮明になる。
【0055】
すなわち、測定本体20から突出したプローブ22の先端に、シリコン等の材質で形成した袋状の容器に水等を満たした袋体を密着させ、さらに、この袋体を人体の測定部位に密着させる。これにより、皮下浅層の脂肪層から超音波の反射波が鮮明となる。
【0056】
【発明の効果】
以上により本発明の皮下脂肪診断装置であると、人間の皮下脂肪の厚みを簡単に測定して、それを判り易く表示させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す皮下脂肪診断装置における測定装置の斜視図である。
【図2】皮下脂肪診断装置のブロック図である。
【図3】表示装置45で表示する画像の図である。
【図4】第2の実施例における測定本体の斜視図である。
【図5】第3の実施例における測定本体の斜視図である。
【符号の説明】
10 皮下脂肪診断装置
12 測定装置
14 画像処理装置
45 表示装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a subcutaneous fat diagnostic apparatus for measuring the thickness of subcutaneous fat in a body.
[0002]
[Prior art and problems to be solved by the invention]
In recent hospitals, ultrasonic diagnostic apparatuses have become widespread.
[0003]
This ultrasonic diagnostic apparatus for medical use has a useful effect that the human body is not adversely affected as compared with the X-ray apparatus, but has a problem that the resolution of the image is low and it is difficult to understand except for an expert.
[0004]
Therefore, the present invention provides a subcutaneous fat diagnostic apparatus that can be installed in health promotion facilities such as sports clubs, fitness clubs, health lands, etc. and can easily diagnose the state of subcutaneous fat of the measurer.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is a subcutaneous fat diagnostic apparatus for measuring the subcutaneous fat of the body of a measurer, which transmits a pulsed ultrasonic wave to a predetermined part of the body of the measurer and receives the reflected wave thereof. Sound wave sensor means, image generation means for generating image data based on the reflected wave, extraction means for extracting a measurement site from the generated image data, and measuring the thickness of the subcutaneous fat layer from the extracted measurement site Measuring means; and display means for displaying image data relating to the measurement site and information on the measured subcutaneous fat layer; storing information on the standard subcutaneous fat layer of each part of the body; and and weight and height have been entered, has a standard information storage means for extracting information of a standard subcutaneous fat layer of the standard types corresponding to weight and height that is the input, said display means, information of the standard subcutaneous fat layer Display A subcutaneous fat diagnostic apparatus according to claim.
[0008]
[Operation]
With the subcutaneous fat diagnostic apparatus of the present invention, the image data regarding the measurement site measured by ultrasound and the information of the measured subcutaneous fat are displayed on the display means, thereby allowing the measurer to easily grasp the state of the subcutaneous fat. be able to.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
Hereinafter, a subcutaneous fat
[0010]
The subcutaneous fat
[0011]
First, the
[0012]
FIG. 1 is a perspective view of the
[0013]
As shown in FIG. 1, the
[0014]
The measurement
[0015]
A circuit constituting the
[0016]
The
[0017]
FIG. 2 is a block diagram illustrating the configuration of the
[0018]
The
[0019]
The operation of each of these devices will be described below. Note that the function of each device is realized by a program stored in a personal computer.
[0020]
First, the measurer stands on the table 16 of the
[0021]
In step 1, the
[0022]
In Step 2, the image processing
[0023]
In step 3, the measurement-
[0024]
In step 4, the
[0025]
In step 5, the
[0026]
In step 6, the band filter 36 performs waveform shaping and frequency limitation of the amplification element driving power so that the
[0027]
In step 7, pulsed ultrasonic waves that are pulse-modulated based on the amplification element driving power are transmitted from the
[0028]
In step 8, the
[0029]
In step 9, the luminance modulation unit 39 modulates the reflected wave with luminance. That is, since the intensity of the reflected wave varies depending on the presence or absence of the tissue at the reflection point, the arrival time varies depending on the depth. Therefore, the luminance signal is modulated according to the intensity.
[0030]
In
[0031]
Note that STC amplification for correcting waveform attenuation over time may be performed.
[0032]
In step 11, the completed image data is transmitted from the measurement
[0033]
In
[0034]
In step 13, the
[0035]
In
[0036]
In step 15, the standard subcutaneous fat of the measurer is extracted from the standard
[0037]
In
[0038]
The
[0039]
In step 17, the image created in the
[0040]
In FIG. 3, the upper diagram is a diagram when first measured, and is an image measured on the second measurement day, and the lower diagram is image data measured on the third.
[0041]
Although not displayed in the image of FIG. 3, as other information, the thickness of the subcutaneous fat in the standard figure may be superimposed and displayed in different colors.
[0042]
In
[0043]
Thereby, the personal data can be easily called on the next measurement date.
[0044]
As described above, the subcutaneous fat measuring apparatus according to the present embodiment can display the state of subcutaneous fat measured by ultrasonic waves in an easy-to-understand manner using computer graphics. It can be used easily in health promotion facilities such as.
[0045]
Note that a membership card for a sports club or the like may be created with an ID card, and personal data may be stored therein.
[0046]
(Second embodiment)
FIG. 4 shows a second embodiment of the measuring
[0047]
Even in this embodiment, the subcutaneous fat can be measured by simply attaching around the hips or thighs of a human.
[0048]
(Third embodiment)
FIG. 5 shows a third embodiment of the measuring
[0049]
In this embodiment, the apparatus configuration is simple and easy to handle, so it is suitable as a personal model that pays attention to health.
[0050]
(Modification 1)
As a modified example, the
[0051]
(Modification 2)
Each of the
[0052]
(Modification 3)
You may incorporate the structure of this invention in the inside of another medical device or a health device.
[0053]
(Modification 4)
By realizing each function of the apparatus of the present invention by a program stored in a personal computer, the measurement site can be widened and the accuracy can be improved. Specifically, the measurement site can be applied to the buttocks femur other than the lumbar region, and the accuracy can be applied not only to the subcutaneous fat but also to the organ fat.
[0054]
(Modification 5)
In the case where the reflected wave of the ultrasonic wave is not clear from the fat layer in the subcutaneous layer, the image becomes clear as follows.
[0055]
That is, a bag body filled with water or the like is brought into close contact with a bag-like container made of a material such as silicon, and the bag body is brought into close contact with a measurement site of the human body at the tip of the
[0056]
【The invention's effect】
As described above, the subcutaneous fat diagnostic apparatus of the present invention can easily measure the thickness of human subcutaneous fat and display it easily.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a measuring apparatus in a subcutaneous fat diagnostic apparatus showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram of a subcutaneous fat diagnostic apparatus.
FIG. 3 is a diagram of an image displayed on the
FIG. 4 is a perspective view of a measurement main body in a second embodiment.
FIG. 5 is a perspective view of a measurement main body in a third embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記測定者の体の所定の部位へパルス状の超音波を送信し、また、その反射波を受信する超音波センサ手段と、
前記反射波に基づいて画像データを生成する画像生成手段と、
前記生成した画像データから測定部位を抽出する抽出手段と、
前記抽出した測定部位から皮下脂肪層の厚みを計測する計測手段と、
前記測定部位に関する画像データと前記計測した皮下脂肪層の情報を表示する表示手段と、
を有し、
体の各部位の標準皮下脂肪層の情報を記憶すると共に、前記測定者の体重と身長が入力されて、その入力された体重と身長に対応した標準体型の標準皮下脂肪層の情報を抽出する標準情報記憶手段を有し、
前記表示手段が、前記標準皮下脂肪層の情報を表示する
ことを特徴とする皮下脂肪診断装置。A subcutaneous fat diagnostic device for measuring the subcutaneous fat of a measurer's body,
Ultrasonic sensor means for transmitting pulsed ultrasonic waves to a predetermined part of the body of the measurer and receiving the reflected waves; and
Image generating means for generating image data based on the reflected wave;
Extraction means for extracting a measurement site from the generated image data;
Measuring means for measuring the thickness of the subcutaneous fat layer from the extracted measurement site;
Display means for displaying image data relating to the measurement site and information of the measured subcutaneous fat layer;
Have
Information on the standard subcutaneous fat layer of each part of the body is stored , and the weight and height of the measurer are input, and information on the standard subcutaneous fat layer of the standard body type corresponding to the input weight and height is extracted. Having standard information storage means;
The display means displays information on the standard subcutaneous fat layer.
前記表示手段が、前記個人データ記憶手段に記憶された情報を表示する
ことを特徴とする請求項1記載の皮下脂肪診断装置。Personal data storage means for storing image data relating to the measurement site, information of the measured subcutaneous fat layer and measurement date for each measurer;
The subcutaneous fat diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the display unit displays information stored in the personal data storage unit.
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