JP2003290166A - 立位型身体組成測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被検者の筋肉量や骨密度等を精度よく且つ簡
便に測定する。 【解決手段】 体重計を兼ねた本体部１１上の足位置決
め部１２Ｌ，１２Ｒにおいて、踵側に電圧測定用電極１
４Ｌ，１４Ｒを、つま先側に電流供給用電極１３Ｌ，１
３Ｒを設け、両足間に設けた電極保持部２０の両側面か
ら突出して踝内側に接触するための測定用電極１７Ｌ，
１７Ｒを配置する。これにより、両下肢部間に電流を流
し、それによって身体部位に誘導される電圧を踵及び踝
で測定する。これにより、各身体部位の測定値を求め
る。そして、ＭＲＩで予め収集されたデータに基づいた
回帰分析により作成された推定式を用いて、インピーダ
ンスの測定値と身長、体重等の身体特定化情報とから筋
肉量等の身体組成情報を推定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被検者の身体の生
体電気インピーダンス（以下、単に「インピーダンス」
という）を測定し、このインピーダンスの測定値や身
長、体重、年齢、性別等の身体特定化情報を利用して当
該被検者の体脂肪量、筋肉量、筋力、骨密度、骨量、除
脂肪量、体脂肪率、基礎代謝量等の身体組成や健康状態
に関連した各種情報（ここでは、これら全てを含めて身
体組成情報と称する）を推算して提示する身体組成測定
装置に関し、更に詳しくは、立位姿勢でもって被検者が
簡便に測定が行えることを意図した身体組成測定装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、肥満等の健康管理のためには専ら
体重測定を行うことが一般的であったが、近年、単に体
格上の肥満のみならず、肥満を測る一つの指標として、
皮下脂肪や内臓脂肪などの体脂肪の量や体重に対する体
脂肪の割合を示す体脂肪率が注目されている。

【０００３】従来より、身体のインピーダンスを測定
し、この測定値を利用して体脂肪率等を推定するという
研究は各所で行われている。その方法の一つはいわゆる
４電極法と呼ばれるもので、例えば被検者の右手甲と右
足甲に通電用電極を装着するとともに、その通電用電極
の内側、例えば右手首と右足首とに測定用電極を装着す
る。そして、両通電用電極間に身体をほぼ縦貫する高周
波電流を流し、そのときに測定用電極間の電位差を測定
する。その電圧値と電流値とからインピーダンスを求
め、その測定値を利用して体脂肪率等を推定する、とい
う方法である。

【０００４】また最近は、より簡便に体脂肪率を測定す
るための装置（いわゆる体脂肪計）も開発され、広く市
販されている。例えば特開平7-51242号公報に記載の装
置では、両手で握持するグリップの左右それぞれに通電
用電極及び測定用電極を配置し、被検者が該グリップを
握持した際に、両手の指側に通電用電極が密着するとと
もに手首側に測定用電極が密着する構成とし、これによ
って取得したインピーダンスに基づいて除脂肪量、体脂
肪率、体内水分量、基礎代謝量等の各種情報を推算する
ようにしている。また、特公平5-49050号公報に記載の
装置では、被検者が測定台上に両足を載せたときに両足
の裏側に電極が密着する構成とし、体重と体脂肪率とを
同時に測定できるようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した身体組成測定
装置では、片手と片脚との間、両手の間、又は両脚の間
を電流経路としてインピーダンスを測定している。片手
と片脚との間を電流経路としてその間の電位差を測定す
る場合には、脚部や腕部と比較して断面積が数十倍大き
な胸部や腹部（体幹部）が電流経路の一部となっている
ため、インピーダンスに対する脚部や腕部の寄与が相対
的に大きく、逆に、腹部の皮下脂肪、腹腔内脂肪（内臓
脂肪）の寄与が低い。そのため、腹部の皮下脂肪、腹腔
内脂肪の増減が結果に現れにくく、結果として信頼性を
欠くことになる。一方、両手間や両脚間を電流経路とし
てその間の電位差を測定する場合には、体幹部の殆どが
電流経路に含まれないため、身体全体の体脂肪率等を推
定する際の誤差が大きくなり易いという問題がある。

【０００６】また、従来、インピーダンス測定値から体
脂肪率等を推定する際には、水中体重秤量法を推定基準
とした検量線に則って作成された生体電気インピーダン
ス法（ＢＩＡ）による推定式が用いられている。しかし
ながら、このような方法では、除脂肪構成組織である筋
肉、骨のインピーダンスへの寄与度合の相違が考慮され
ていないなどの不備な点があり、推定誤差を小さくする
ことが困難である。

【０００７】更にまた、このような測定法を適用する前
提として、人体の構成組織である骨、筋肉及び脂肪の電
気的特性の違いを利用して各組織が並列に接続されてい
る並列モデルを想定し、各組織の構成比率、及び構成組
織全体と個々の組織との電気的特性（体積抵抗率）は一
定であるとの条件の下に、インピーダンスから身体組成
を算出している。実際、一般的な成人の集団では、統計
的にこのような条件はかなり高い信頼性を有していると
言われている。しかしながら、子供等の非成人や老齢
者、或いは運動選手のような身体的に特殊な集団、など
においては、構成比率及び電気的特性ともに個人差によ
って上記条件から大きく外れる場合が多く、信頼性の高
い結果を得るのが難しいのが実状である。

【０００８】一方、単に肥満の防止といった観点ではな
く、身体の強化度合や老化度合の把握という観点から言
うと、身体の筋肉量、筋力等の測定が非常に重要であ
る。具体的に言えば、例えば、運動選手等、特に身体能
力の向上を図っている者にとっては、筋肉量はトレーニ
ング等の成果を測る１つの指標値であり、また、トレー
ニングの際の目標にも成り得る。また、事故や疾病によ
る長期の入院により弱った身体部位を強化・回復すべく
リハビリテーション治療を行っている者などに対して
も、同様のことが言える。更には、今後の高齢者層の増
加を考えると、例えば高齢者介護の現場等で高齢者個人
毎の筋肉量や筋力、それらの左右半身におけるバランス
などを手軽に測定し、自立生活能力を事前に判断可能と
することによってパフォーマンスの高い日常生活をおく
ることができるように、日常生活をおくる上で不充分な
点をカバーするような生活環境の改善及びダイエット
（食事及び運動メニュー）を提供するといった必要性が
大きく増大するものと思われる。

【０００９】このような要求を満たすには、筋肉量を始
めとする上記各種身体組成情報が精度良く測定できるの
はもちろんのこと、病院やスポーツ施設（フィットネス
クラブ等）などで使用される以外に、一般の人が自宅な
どで簡便に測定できることが重要である。すなわち、測
定に熟練を要することなく被検者一人でも測定が行え、
しかも無理な姿勢をとる必要がないことが望ましい。当
然のことながら、価格が廉価であって、場合によって
は、或る程度の携帯性や収納スペースが小さくて済むこ
とも必要である。また、例えば学校や保健所などにおい
て多数の人の健康診断や体力測定の一環としてこうした
測定を取り入れることは非常に有用であるが、このよう
な場合、効率的な測定が必須であるから、測定に要する
時間が短くて済むことも重要である。

【００１０】本発明はこのような点に鑑みて成されたも
のであり、その主たる目的とするところは、被検者の体
脂肪、筋肉量、筋力、骨量、骨密度等の量やバランスな
どの各種身体組成情報を簡便でありながら精度良く測定
することができる立位型身体組成測定装置を提供するこ
とである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に成された本発明に係る立位型身体組成測定装置は、 a)被検者の身体中の測定対象部位のサイズ情報を含む身
体特定化情報を取得する身体特定化情報取得手段と、 b)前記被検者が立位姿勢を維持するための姿勢維持補助
手段と、 c)前記被検者の測定対象部位のインピーダンスを測定す
るために、 c1)少なくとも脂肪組織、筋肉組織及び骨組織に対応す
るそれぞれのインピーダンスを並列に接続したモデルで
その身体部位のインピーダンスが近似でき、且つ前記各
組織の構成比率及び該構成組織全体と個々の組織との電
気的特性が一定であると看做し得るような身体部位毎に
人間の全身を分割して構成したモデルに基づいて、１個
又は直列接続された複数の前記身体部位から成る測定対
象部位のインピーダンスを測定するように被検者の身体
に接触される複数個の通電用電極及び複数個の測定用電
極と、 c2)前記通電用電極を介して少なくとも前記測定対象部
位を縦貫する所定周波数の交流電流を流す電流供給手段
と、 c3)該交流電流によって前記測定対象部位に誘導される
電圧を前記測定用電極を用いて測定する電圧測定手段
と、 c4)該電圧測定値と前記交流電流の電流値とから前記測
定対象部位に対応するインピーダンスを算出する演算手
段と、を含むインピーダンス測定手段と、 d)複数の事前被検者の全身及び／又は各身体部位毎のイ
ンピーダンス測定結果と、断層画像が得られる装置を用
いて計測・収集された該事前被検者の全身及び／又は各
身体部位毎の身体組成基準情報とに基づいて、又は更に
該事前被検者の身体特定化情報を加えて作成される推定
式を利用し、前記インピーダンス測定手段による測定値
と前記身体特定化情報取得手段により得られた身体特定
化情報とに基づいて、当該被検者の測定対象部位に対応
する又は該被検者の身体全体の身体組成や健康状態に関
連した各種情報を推定する推定演算手段と、を備えるこ
とを特徴としている。

【００１２】

【発明の実施の形態、及び効果】ここで言う「身体組成
や健康状態に関連した各種情報」とは、例えば、被検者
の体脂肪量（率）、除脂肪量（率）、体内水分量
（率）、筋肉量（率）、骨量（率）、筋力、肥満度、基
礎代謝量、エネルギ代謝量、日常生活動作（ＡＤＬ：Ac
tivity of Daily Life（又はLiving））の能力を測るＡ
ＤＬ指標値などのことであり、上記量や率は身体全体、
身体の各部位毎、或いは、左右、上下、近位と遠位など
のバランス状態等を対象とすることができる。

【００１３】また、測定対象部位は、構成組織の断面積
比率が略一定で所定長の円柱状モデルとして近似し得る
ような部位であり、具体的には、例えば、手首から肩口
（肩峰点付近）までの腕部と足首から脚の付け根（転子
点付近）までの脚部とを左右それぞれ１つの身体部位と
し、胴体を体幹部として１つの身体部位とすることがで
きる。更に、腕部を肘から２つに分離し、前腕部、上腕
部の２つの身体部位にすることができる。脚部について
も同様に、膝から２つに分離し、下腿部、大腿部の２つ
の身体部位にすることができる。更にまた、上肢部にあ
って手首から手の甲の指の付け根付近までの部分を１つ
の身体部位とし、下肢部についても足首から足の甲の指
の付け根付近までの部分を１つの身体部位とすることも
できる。更にまた、これら身体部位をより細かく区分し
た単位を１つの身体部位としてもよく、例えば左右前腕
部の手首部近辺や下腿部の足首部近辺を１つの身体部位
としてもよい。

【００１４】また、身体特定化情報には、被検者の体格
に関する、例えば身長、体重、身体の一部（脚部など）
の長さやその周囲長といった身体部位の部分的なサイズ
等の情報のほか、年齢、性別などを含むが、そのほか
に、疾病や怪我等の履歴など身体、健康に影響を与える
各種の情報を含むことができる。これら身体特定化情報
の全てが外部から、例えば被検者やその他の測定担当者
の操作により入力されるような構成としてもよいが、一
般的には身体中の測定対象部位の長さ等は身長との相関
が高いから、身体特定化情報取得手段は、身体特定化情
報の１つとして外部より与えられる被検者の身長に基づ
いて、又は更に体重、年齢、性別なども勘案して測定対
象部位のサイズを推算し、これをまた身体特定化情報の
１つとする部位長推算手段を含む構成とすることもでき
る。或いは、身体特定化情報取得手段は、被検者の測定
対象部位のサイズを実測するためのサイズ計測手段を含
む構成としてもよい。

【００１５】更にまた「断層画像が得られる装置」と
は、例えば核磁気共鳴イメージング装置やＣＴスキャン
装置などである。例えば核磁気共鳴イメージング装置
（ＭＲＩ）によれば人体の腹腔、腕、脚などを所定間隔
毎に輪切りにした断面画像が撮影できるから、その断面
画像毎に生体組織（脂肪、筋肉、骨等）の種類を区別し
てそれぞれの量や占有比率を求め、更に、所定の部位に
含まれる全ての断面に対する分析結果を積分することに
より、その所定部位に対する生体組織の量や占有比率を
得ることができる。身長、体重、年齢、性別等（つまり
上記身体特定化情報）の相違する多数のモニタ（事前被
検者）についてそのような測定を行うとともに各身体部
位に対応したインピーダンスを測定し、それら結果に基
づいて推定式を作成すれば、精度の高い推定式を得るこ
とができる。

【００１６】本発明の立位型身体組成測定装置の一実施
態様としては、前記姿勢維持補助手段は被検者が立位す
る立位台部を含み、前記通電用電極及び測定用電極のう
ちの少なくとも１個は、立位した被検者の足裏に接触す
るように前記立位台部の上面に配置された構成とするこ
とができる。

【００１７】本発明に係る立位型身体組成測定装置で
は、１組の通電用電極を通して少なくとも１つの測定対
象部位中に微弱な交流電流を流す。本発明の立位型身体
組成測定装置の一実施態様としては、前記姿勢維持補助
手段は被検者が立位する立位台部を含み、前記通電用電
極及び測定用電極のうちの少なくとも１個は、立位した
被検者の足裏に接触するように前記立位台部の上面に配
置された構成とすることができる。この構成では、両足
間に交流電流を流すことになるから、左右の脚部に直列
に縦貫する電流が流れる。そして、その測定対象部位が
持つインピーダンスによってその電流経路内で生じる電
位差を、測定用電極を介して電圧測定手段により測定す
る。

【００１８】なお、電流経路となっていない身体部位に
は電流が流れていないため電圧計測誘導路上に電位差が
発生せず、電圧を計測するために該身体部位は単に導電
線であるものと看做せる。例えば両足裏間に通電を行っ
ている場合には、左右腕部や体幹部は単に導電線である
と看做すことができ、例えば右手首と右足首との間の電
圧を計測すると、その電圧測定経路中の電流経路は右脚
部のみであるから、右脚部のインピーダンスによる電位
差を計測しているのと同等である。このようにして、通
電用電極及び測定用電極の接触位置を適宜に決めること
により、被検者の任意の身体部位の両端間の電位差を得
ることができるから、演算処理手段により、この電圧計
測値と電流値とから身体部位に対応したインピーダンス
を算出することができる。

【００１９】上述のようにして算出されるインピーダン
スは、脂肪組織、筋肉組織及び骨組織に対応するそれぞ
れのインピーダンスを並列に接続したモデルでその身体
部位のインピーダンスが近似できるような身体部位であ
って、しかもそれら各組織の構成比率及び該構成組織全
体と個々の組織との電気的特性が一定であると看做すこ
とができるような単位の身体部位に対応したものであ
る。このように分割された身体部位は、身体組成を算出
する際に基準となるモデル、つまり上記ＭＲＩ法の適用
モデルにかなり厳密に一致する。そのため、上述したよ
うにモデル化された身体部位に対して非常に精度の良い
推定を行うことができる。

【００２０】したがって、本発明に係る立位型身体組成
測定装置によれば、各身体部位の組成情報等を高い精度
で推定することができるのはもちろんのこと、全身の身
体組成情報や健康状態に関連した情報も精度よく求める
ことができる。また、被検者は無理のないほぼ直立した
立位姿勢の状態で測定を行うことができるので、心理的
抵抗感が非常に小さく、手軽で簡便に測定を行うことが
できる。しかも、測定のための被検者の準備が殆どいら
ず、複数の被検者に対し順番に測定を行うのも容易であ
るため、効率的に多人数の測定を行うことができる。

【００２１】また、本発明に係る立位型身体組成測定装
置において、前記立位台部は、立位した被検者の体重を
測定する体重測定手段を含む構成とすることができる。
また、この構成では、前記身体特定化情報取得手段は、
前記体重測定手段により測定された体重の測定値を情報
の一つとして利用するものとすることができる。

【００２２】これにより、身体組成を測定すると同時に
体重を測定することができ、またこの体重の測定値を身
体特定化情報の一つとして利用すれば、被検者が体重を
入力する操作が不要になるとともに、実測された精度の
高い体重の測定値を用いてより信頼性の高い身体組成情
報を推定することができる。

【００２３】また、前記測定用電極を被検者の所定箇所
に接触させるべく位置調整を行うための電極位置調整手
段を更に備える構成とすると好ましい。これにより、被
検者の体格の制限を受けることなく、被検者の身体上で
常に適切な位置に測定用電極を接触させて測定を行うこ
とができるので、精度の向上が図れる。

【００２４】また、前記電極位置調整手段による調整動
作に連動して、前記身体特定化情報取得手段における被
検者の測定対象部位長の実測が行われる構成とすると更
に好ましい。すなわち、一般に身体の部位長を測定する
のは面倒であるが、この構成では、身体部位長が実測さ
れるので、測定作業が一層簡便になり、且つ精度の高い
実測値を基に身体組成情報を推算できるので精度が一段
と向上する。

【００２５】本発明の一態様として、立位姿勢にある被
検者の踵下の足裏に接触するように前記測定用電極のう
ちの少なくとも１個を設け、該足裏の指側に接触するよ
うに前記通電用電極のうちの少なくとも１個を設けた構
成とすることができる。

【００２６】この構成では、相反性の原理を利用して、
被検者の足裏の踵下側の測定用電極と、該足裏の指側の
通電用電極との機能を入れ替えてもよい。

【００２７】また、本発明の別の態様として、立位姿勢
にある被検者の踝に接触するように前記測定用電極のう
ちの少なくとも１個を設けた構成とすることもできる。

【００２８】更にまた、本発明の別の態様として、立位
姿勢にある被検者の膝に接触するように前記測定用電極
のうちの少なくとも１個を設けた構成としてもよい。

【００２９】更になお、本発明の別の態様として、立位
姿勢にある被検者の大腿部の付け根に接触するように前
記測定用電極のうちの少なくとも１個を設けた構成とす
ることもできる。

【００３０】これらの態様においては、例えば、前記測
定用電極を用いて測定されたインピーダンスと身体特定
化情報とから、当該被検者の下肢部の筋肉量を推定する
ことができる。

【００３１】また、一般に、踵は脛部や大腿部などに比
べてその断面内における骨の占有割合が大きい。そこ
で、前記足裏に接触する測定用電極と踝に接触する測定
用電極を用いて測定されたインピーダンスと身体特定化
情報とから、当該被検者の踵部の骨密度を推定する構成
とすると、骨量や骨密度を一層正確に求めることができ
る。

【００３２】また、本発明に係る立位型身体組成測定装
置では、前記電極位置調整手段は、前記測定用電極を身
体の所定位置から略垂直方向に所定距離離間した位置に
接触させるべく測定用電極の位置を移動させるものであ
る構成とすることができる。これにより、例えば踝や膝
などの関節部分や、逆に関節部分を除いた身体部位のイ
ンピーダンスの測定が可能である。一般に関節近傍は断
面積内で骨の占有割合が大きく、例えば脛、大腿部など
のほぼ真っ直ぐな部位とは各組織の比率が相違する傾向
にある。そこで、上記構成のようにして関節近傍を除外
した身体部位のインピーダンスを求め、そのインピーダ
ンスの測定値に基づいて身体組成情報を推定することに
より、その推定精度を一段と高めることができる。

【００３３】上記構成の一態様として、前記電極位置調
整手段には前記測定用電極と一体に、被検者の身体表面
上に一時的に標識を行うための標識手段を備え、被検者
に設定された所定の測定基準位置に前記標識が為される
ように位置を調整した状態で測定を行う構成とすること
ができる。ここで標識手段の典型的な例としては、可視
波長を有するレーザ光を発する手段とすることができ
る。この構成によれば、標識手段により例えば被検者の
踝や膝などの基準位置に標識を行うように位置を調整す
ることによって、該基準位置から所定距離だけ離れた位
置に確実に測定用電極を接触させることができる。

【００３４】また、本発明に係る立位型身体組成測定装
置では、一実施態様として、被検者の踝近傍に接触する
前記測定用電極は前記立位台部と一体に設けられている
構成とすることができる。

【００３５】このとき、例えば、前記測定用電極は被検
者の踝内側（内果端点）に接触するように設けることが
できる。また、前記測定用電極は被検者の踝外側（外果
端点）に接触するように設けることもできる。また、前
記測定用電極は被検者の踝後方側に接触するように設け
るようにしてもよい。

【００３６】なお、前記測定用電極は被検者の身体側に
付勢されたばね性を有する保持部を介して前記測定台部
に固定された構成とするとよい。この構成によれば、保
持部の付勢力によって測定用電極は被検者の所定箇所に
適宜に強く押し付けられるので、接触抵抗が小さくな
り、インピーダンスの算出精度の向上に有利である。

【００３７】また、前記測定用電極は前記測定台部上の
被検者の両足の置き位置の間に設けられた電極保持部の
両側に突出している構成としてもよい。この構成では、
前記測定用電極は左右一体に高さ調整可能である構成と
すると、確実に被検者の踝や膝の内側に測定用電極を接
触させることができる。

【００３８】また、前記高さ調整部に立位台部上面との
離間距離を測定する測距手段を備える構成とすれば、上
述したように、電極の位置を適切な高さに調整すると同
時に被検者の身体部位長が計測できるため、測定精度の
向上と操作性の向上とが図れる。

【００３９】また、本発明に係る立位型身体組成測定装
置では、前記電極保持部には、立位姿勢にある被検者の
股間に接触する測定用電極が設けられ、該測定用電極
は、被検者の股下高さに応じて調整可能な伸縮機構を有
する構成とすることができる。この構成によれば、被検
者の体格に拘わらず、被検者の股間に測定用電極が適切
な押圧力で接触するようにすることができる。

【００４０】また、本発明に係る立位型身体組成測定装
置の別の態様においては、被検者の踝又は膝の少なくと
もいずれか一方に接触する測定用電極を前記立位台部に
収納可能な電極保持部に設けるとともに、該電極保持部
の収納状態を検出する収納・引き出し検出手段を設け、
収納状態と引き出し状態とで測定モードを変更する構成
とすることもできる。

【００４１】この構成では、例えば、電極保持部を収納
した状態では、足裏に接触する通電用電極と測定用電極
とを用いたインピーダンス測定により、下肢部や全身の
身体組成情報を推定して提示する測定モードを実行し、
電極保持部が引き出された状態では、踝及び／又は膝に
接触した測定用電極を用いたインピーダンス測定によ
り、特定の身体部位に特徴的な身体組成情報（例えば骨
密度など）を推定して提示する測定モードを実行するこ
とができる。また、電極保持部を収納した状態では装置
全体がコンパクトになるため、携帯性が向上し、収納ス
ペースも小さくて済む。

【００４２】また本発明に係る立位型身体組成測定装置
では、被検者が把持することにより掌に接触する前記測
定用電極及び／又は通電用電極を更に備える構成とする
ことができる。すなわち、例えば両足間に交流電流を流
しているとき、該電流が流れていない体幹部や上肢部は
導電線と看做すことができるから、上述したように股間
部と手とは同電位であると看做して同等の測定を行うこ
とができる。これにより、股間又は大腿部の付け根に測
定用電極を接触させる必要がなくなり、測定に対する心
理的な抵抗が除去できる。

【００４３】具体的な一態様として、被検者の掌に接触
する前記測定用電極及び／又は通電用電極は、前記電極
保持部から延出するハンドルに備えられた構成とするこ
とができる。また、被検者の掌に接触する前記測定用電
極のみならず、該測定用電極よりも指先に近い位置に接
触する通電用電極を備えるようにしてもよい。もちろ
ん、相反性定理が適用できる条件の下では、測定用電極
と通電用電極とは入れ替えが可能である。このように手
にも通電用電極を接触させる構成とすることにより、両
足間のみならず、手と足間、両手間などにも選択的に電
流を流すことができる。したがって、被検者の上肢部や
体幹部のインピーダンスも測定できるので、被検者の全
身の身体組成情報を算出する際にもその推定精度が大幅
に向上する。また当然のことながら、上肢部や体幹部に
関する身体組成情報についても高い精度で提示すること
が可能となる。

【００４４】具体的な構成の一例としては、アームレス
トの上面に手で握る一対のグリップ部を設け、該グリッ
プ部に前記通電用電極を設ける構成とすればよい。この
構成では、被検者がグリップ部を握ると掌又は指に通電
用電極が接触する。また、このグリップ部を略円柱形状
とし、上部に通電用電極を備えるとともに、該通電用電
極と所定の間隙を保って下部に測定用電極を設けてもよ
い。この構成では、被検者がグリップ部を握ると、親
指、人差し指の腹周辺に通電用電極が接触し、掌の土手
周辺に測定用電極が接触する。

【００４５】更にまた、本発明に係る立位型身体組成測
定装置では、立位姿勢にある被検者の足裏より、該被検
者の身体に刺激を与える刺激印加手段を備えた構成とす
ることができる。ここで言う刺激とは、被検者の身体全
体や一部の生体組織に好影響を与えるものであって、例
えば、生体組織を強化したり、血行や新陳代謝などを促
進したりして、結果的に健康状態の改善・向上に寄与す
るものであり、機械的、電気的、熱的、光学的な刺激な
どが考え得る。

【００４６】例えば、前記刺激印加手段は主として骨組
織に機械的振動を与えるものとすることができる。立位
姿勢では足裏に体重が掛かっており、また立位姿勢を支
える主要な骨組織にも負荷が掛かっているため、足裏か
ら伝播した振動は効果的に骨組織を刺激し、骨組織を強
化することができる。また、こうした刺激印加手段によ
る刺激の効果の程度は、上述したような測定によって容
易に確認することができるので、効果的に健康増進を図
ることができる。

【００４７】

【実施例】以上のような本発明に係る立位型身体組成測
定装置の具体的な構成や動作について、以下に詳細に説
明する。まず、具体例を説明するに先立って、本立位型
身体組成測定装置における測定方法を概略的に説明す
る。

【００４８】図１はこの測定方法に対応する人体のイン
ピーダンス構成の近似モデル図である。本測定方法で
は、人体を複数のセグメントに細分化し、各セグメント
単位のインピーダンス又は複数セグメントが直列に接続
されたインピーダンスを求める。また、インピーダンス
に基づく身体組成情報の推定精度を向上させるために、
身体組成が比較的一定である、つまり後述する円柱モデ
ルに近似し易い部位毎にセグメントを設定する。

【００４９】具体的に説明すると、頭部及び手先、足先
を除く身体全体について、左手首、左前腕部、左上腕
部、右手首、右前腕部、右上腕部、左大腿部、左下腿
部、左足首、右大腿部、右下腿部、右足首、及び体幹部
の13個のセグメントに分割し、この13個の各セグメント
にそれぞれ独立したインピーダンスを対応させ、各イン
ピーダンスが図１に示すように接続されたモデルを想定
する。ここで、左手首、左前腕部、左上腕部、右手首、
右前腕部、右上腕部、左大腿部、左下腿部、左足首、右
大腿部、右下腿部、右足首、及び体幹部の13個のセグメ
ントのインピーダンスをそれぞれ、ＺLW，ＺLFA，ＺLU
A，ＺRW，ＺRFA，ＺRUA，ＺLFL，ＺLCL，ＺLH，ＺRFL，
ＺRCL，ＺRH及びＺTと記述する。

【００５０】このような13個のインピーダンスを測定す
るために、被検者の四肢に対し、４箇所の電流供給点Ｐ
i1〜Ｐi4、及び12箇所の電圧測定点Ｐv1〜Ｐv12を設定
する。電流供給点Ｐi1〜Ｐi4は両手の甲部の中指の付け
根付近、両足の甲部の中指の付け根付近である。一方、
電圧測定点Ｐv1〜Ｐv12は、左右の掌、左右の手首、左
右の肘、左右の踵の下、左右の足首、左右の膝である。

【００５１】いま、４個所の電流供給点Ｐi1〜Ｐi4のう
ちの２箇所を選択してその間に電流を流し、所定の２箇
所の電圧測定点の間の電位差を測定すると、その電位差
は１個のインピーダンス又は複数の直列接続されたイン
ピーダンスの両端に誘導される電位差であると看做せ
る。また、電流の通過経路を外れた身体部位には電流が
殆ど流れないので、その部位に相当するセグメントにつ
いてはインピーダンスを無視し単なる導電線であると看
做すことができる。

【００５２】一例として、図２に示すように、両足の電
流供給点Ｐi3，Ｐi4の間に電流を流す場合を考える。こ
のとき、両足首の電圧測定点Ｐv5，Ｐv6間の電位差は、
ＺLCL，ＺLFL，ＺRFL，ＺRCLを直列接続したインピーダ
ンス、つまり左右両脚部のインピーダンスに対応した電
圧となる。また、両膝の電圧測定点Ｐv7，Ｐv8間の電位
差は、ＺLFLとＺRFLとを直列接続したインピーダンス、
つまり左右両大腿部のインピーダンスに対応した電圧と
なる。更に、例えば左掌の電圧測定点Ｐv9と左膝の電圧
測定点Ｐv7との間の電位差は、左上肢部及び体幹部は単
なる導電線と看做すことができることから、左大腿部の
インピーダンスＺLFLに対応した電圧となる。

【００５３】他の電流供給点、電圧測定点、身体部位に
おいても同様の測定が行えることは明らかであるから、
このような測定を利用することにより、上記13個のセグ
メントのインピーダンスをそれぞれ独立に精度よく求め
ることができる。

【００５４】本測定方法では、上記13個のセグメントの
インピーダンスを独立に求めることが基本であるが、簡
易的な測定を行う場合、上述したような４箇所の電流供
給点と12箇所の電圧測定点を被検者の身体上に設けるこ
とは困難である。そこで、互いに隣接する複数のセグメ
ントを直列接続して１つのセグメントとして考えること
もできる。また、例えば大腿部の筋肉量といった特定の
身体部位に関する身体組成情報を得たい場合には、一部
の身体部位のインピーダンスさえ測定できれば充分であ
る。このようなことから、４箇所の電流供給点と12箇所
の電圧測定点全てを設定する必要はなく、最低２箇所の
電流供給点と２箇所の電圧測定点とを設ければ、上述し
たようなインピーダンスの測定が可能である。こうして
取得されたインピーダンスの測定値と身体特定化情報と
に基づいて身体組成情報を推定する。

【００５５】次に、上述のように取得されたインピーダ
ンスの測定値に基づいた身体組成情報の推定方法を説明
する。この推定方法の特徴は、インピーダンス測定値と
身体特定化情報とに基づいて身体組成情報を推定する際
に、ＭＲＩによって収集された身体組成情報を活用して
作成された推定式を用いる点にある。

【００５６】周知のように、ＭＲＩでは人体の任意の部
位の断面画像を得ることができる。その断面画像によれ
ば、その断面の中の筋肉、脂肪、骨といった身体組織の
量やそれぞれの比率を知ることができる。そこで、図３
（ａ）に示すように、対象とする身体部位の長手方向に
所定厚さＤ毎に該身体部位を輪切りにした断面画像を取
得し、各断面画像から脂肪、筋肉、骨といった身体組織
の量（面積）をそれぞれ算出する。その結果、図３
（ｂ）に示すような身体部位の長さ方向に対応した各組
織の面積分布が得られるから、これを長さ方向に積分
し、当該身体部位に対する各身体組織の量を決定する。
本測定方法では、上述したように身体を13個のセグメン
トに分割しているため、各セグメント単位に対してこの
ようなＭＲＩ法を適用し易く、しかも円柱体に近似し易
いように各セグメントを設定しているので、高い精度で
各身体組織の量を求めることができる。

【００５７】以下、主要な身体組成情報の推定方法につ
いて、幾つかの例を述べる。

【００５８】〔１〕全身の身体組成の推定 ここでいう組成は体脂肪率％Ｆａｔ、除脂肪量ＬＢＭ、
脂肪量ＦＭ等である。 〔１−１〕全身の体脂肪率の推定方法の例 従来、ルカスキー（Lukaski.H.C）らの研究に基づい
て、生体インピーダンス（ＢＩ）法による除脂肪量（Ｌ
ＢＭ）の推定式として次式が用いられている。 ＬＢＭ〔kg〕＝ａ_０＋ｂ_０・（Ｈ^２／Ｚ_１）＋ｃ_０・Ｗ
＋ｄ_０・Ａｇ ここで、ａ_０、ｂ_０、ｃ_０、ｄ_０は定数（重回帰係数）
であり、性別によって値が異なる。また、Ｈ、Ｗ、Ａｇ
及びＺ_１はそれぞれ、被検者の身長、体重、年齢及び手
首足首間のインピーダンスである。この除脂肪量ＬＢＭ
と体重Ｗとを用い、体脂肪率％Ｆatは次式で求まる。 ％Ｆat＝〔（Ｗ−ＬＢＭ）／Ｗ〕×１００ また、脂肪量ＦＭは次式で求まる。 ＦＭ＝Ｗ−ＬＢＭ なお、除脂肪量ＬＢＭは上記推定式を用いず、後記の方
法で求めたものを利用することができる。

【００５９】〔１−２〕全身の除脂肪量の推定方法の例 身体を構成する上記13個のセグメントのそれぞれを円柱
モデルに見たてて、身体組成を推定する。このための方
法としては次の２つが考えられる。

【００６０】〔１−２−１〕四肢及び体幹部のセグメン
ト単位を個々に独立変数と看做し、重回帰式を作成する
方法 単純化するために、身体全体を四肢及び体幹部の５セグ
メントに分割する場合について考える。身体全体の除脂
肪量をＬＢＭ、左右両腕部の除脂肪量をＬＢＭ _ｈ、左右
両脚部の除脂肪量をＬＢＭ_Ｌ、体幹部の除脂肪量をＬＢ
Ｍ_ｔｒとすると、 ＬＢＭ_ｈ∝Ｈ_ｈ ^２／Ｚ_ｈ Ｈ_ｈ：両腕部又は片腕部長、Ｚ_ｈ：両腕部又は片腕部の
インピーダンス ＬＢＭ_Ｌ∝Ｈ_Ｌ ^２／Ｚ_Ｌ Ｈ_Ｌ：両脚部又は片脚部長、Ｚ_Ｌ：両脚部又は片脚部の
インピーダンス ＬＢＭ_ｔｒ∝Ｈ_ｔｒ ^２／Ｚ_ｔｒ Ｈ_ｔｒ：体幹長、Ｚ_ｔｒは体幹のインピーダンス となる。したがって、次の(1)式を立てることができ
る。 ＬＢＭ＝ａ_０＋ｂ_０・Ｈ_ｈ ^２／Ｚ_ｈ＋ｃ_０・Ｈ_Ｌ ^２／Ｚ_Ｌ＋ｄ_０・Ｈ_ｔｒ ^２ ／Ｚ_ｔｒ＋ｅ_０・Ｗ＋ｆ_０・Ａｇ …(1) ここで、体重Ｗ、年齢Ａｇは相関性を向上させるための
補足的パラメータである。Ａｇの項は年齢による組織の
特性の相違を補正するものであり、Ｗの項は骨組織への
体重のストレスによる骨密度等の特性への影響などを補
正するためのものである。当然、男女の性差があるか
ら、性別によってａ_０，ｂ_０，ｃ_０，ｄ_０，ｅ_０，ｆ_０
なる定数は相違する。

【００６１】一般的には、上記Ｈ_ｈ，Ｈ_Ｌ，Ｈ_ｔｒは各
個人毎に身長Ｈと高い相関が認められる。そこで(1)式
中のＨ_ｈ，Ｈ_Ｌ，Ｈ_ｔｒは身長Ｈに置換することがで
き、次の(2)式となる。 ＬＢＭ＝ａ_０’＋ｂ_０’・Ｈ^２／Ｚ_ｈ＋ｃ_０’・Ｈ^２／Ｚ_Ｌ＋ｄ_０’・Ｈ^２ ／Ｚ_ｔｒ＋ｅ_０’・Ｗ＋ｆ_０’・Ａｇ …(2) ここで、Ｚ_ｈは両腕部又は片腕部のインピーダンスのい
ずれでもよく、片腕部である場合には左右が同一である
と推定する。Ｚ_Ｌについても同様である。また、Ｚ_ｈや
Ｚ_Ｌは両腕部や両脚部のインピーダンスを左右それぞれ
別々に測定し、その平均値を用いてもよい。

【００６２】また(1)式において、四肢の左右も独立で
あると看做すと次の(3)式となる。 ＬＢＭ＝ａ_０”＋ｂ_０”・Ｈ_ｈＲ ^２／Ｚ_ｈＲ＋ｃ_０”・Ｈ_ｈＬ ^２／Ｚ_ｈＬ＋ ｄ_０”・Ｈ_ＬＲ ^２／Ｚ_ＬＲ＋ｅ_０”・Ｈ_ＬＬ ^２／Ｚ_ＬＬ＋ｆ_０”・Ｈ_ｔｒ ^２／Ｚ _ｔｒ ＋ｇ_０”・Ｗ＋ｈ_０”・Ａｇ …(3) Ｈ_ｈＲ：右腕部長、Ｚ_ｈＲ：右腕部のインピーダンス Ｈ_ｈＬ：左腕部長、Ｚ_ｈＬ：左腕部のインピーダンス Ｈ_ＬＲ：右脚部長、Ｚ_ＬＲ：右脚部のインピーダンス Ｈ_ＬＬ：右脚部長、Ｚ_ＬＬ：右脚部のインピーダンス

【００６３】更に(1)式において、上述したように13セ
グメントに細分化した測定が可能である場合には、次の
(4)式とすることができる。 ＬＢＭ＝ａ_０＋ｂ_０・Ｈ_ＵＡＲ ^２／Ｚ_ＵＡＲ＋ｃ_０・Ｈ_ＦＡＲ ^２／Ｚ_ＦＡＲ ＋ｄ_０・Ｈ_ＵＡＬ ^２／Ｚ_ＵＡＬ＋ｅ_０・Ｈ_ＦＡＬ ^２／Ｚ_ＦＡＬ＋ｆ_０・Ｈ_ＦＬＲ ^２ ／Ｚ_ＦＬＲ＋ｇ_０・Ｈ_ＣＬＲ ^２／Ｚ_ＣＬＲ＋ｈ_０・Ｈ_ＦＬＬ ^２／Ｚ_ＦＬＬ＋ｉ _０ ・Ｈ_ＣＬＬ ^２／Ｚ_ＣＬＬ＋ｊ_０・Ｈ_ｔｒ ^２／Ｚ_ｔｒ＋ｋ_０・Ｗ＋ｌ_０・Ａｇ …(4) 但し、(1)、(2)、(3)、(4)式とも、全ての変数項が含ま
れる必要はなく、実質的に有効な独立変数項のみで構成
するとよい。つまり、上記各式は最大変数項の例である
と考えればよい。

【００６４】〔１−２−２〕各セグメント単位で身体組
成を推算し、その推算値を身体全体の身体組成の推定式
に組み込む方法 腕部の除脂肪量をＬＢＭ_ｈ、脚部の除脂肪量をＬＢ
Ｍ_Ｌ、体幹部の除脂肪量をＬＢＭ_ｔｒとすると、次の
(5)式を立てることができる。 ＬＢＭ＝ａ_０＋ｂ_０・ＬＢＭ_ｈ＋ｃ_０・ＬＢＭ_Ｌ＋ｄ_０・ＬＢＭ_ｔｒ … (5) ＬＢＭ_ｈ＝ａ_１＋ｂ_１・Ｈ_ｈ ^２／Ｚ_ｈ＋ｃ_１・Ｗ＋ｄ_１
・Ａｇ ＬＢＭ_Ｌ＝ａ_２＋ｂ_２・Ｈ_Ｌ ^２／Ｚ_Ｌ＋ｃ_２・Ｗ＋ｄ_２
・Ａｇ ＬＢＭ_ｔｒ＝ａ_３＋ｂ_３・Ｈ_ｔｒ ^２／Ｚ_ｔｒ＋ｃ_３・Ｗ
＋ｄ_３・Ａｇ (5)式は(1)式に対応した式であるが、同様に、(3)、(4)
式に対応した式を作成することもできる。

【００６５】〔１−３〕全身の筋肉量及び骨量の推定方
法 一般的に全身の総筋肉量（ＴＭＭ）は、従来知られてい
る解剖学的データなどから、除脂肪量（ＬＢＭ）の50％
程度であると言われている。同様に、全身の総骨量（Ｔ
ＢＭ）は体重Ｗの16％程度又は除脂肪量（ＬＢＭ）の18
％程度であると言われている。したがって、この数値を
利用すれば、上述のようにして求めた除脂肪量ＬＢＭや
体重Ｗから総筋肉量（ＴＭＭ）や総骨量（ＴＢＭ）を容
易に概算することができる。

【００６６】また、総筋肉量（ＴＭＭ）や総骨量（ＴＢ
Ｍ）は除脂肪量（ＬＢＭ）と有意の相関が認められる。
したがって、ＬＢＭの推定式と同様の変数項による重回
帰式を作成する方法も考えられる。 ＴＭＭ＝ａ_０＋ｂ_０・Ｈ^２／Ｚ_１＋ｃ_０・Ｗ＋ｄ_０・Ａ
ｇ ＴＢＭ＝ａ_１＋ｂ_１・Ｈ^２／Ｚ_１＋ｃ_１・Ｗ＋ｄ_１・Ａ
ｇ 上式は最も単純化した式であるが、上述した通り、より
厳密な推算を行うために、更に複雑な推定式を作成する
こともできる。

【００６７】〔２〕各セグメント単位毎の身体組成の推
定 〔２−１〕除脂肪量の推定方法 各セグメントに対して、それぞれ図４（ａ）に示すよう
な円柱形状の組成モデルを適用する。すなわち、各セグ
メントは、断面積Ａ_ｆの脂肪組織、断面積Ａ_ｍの筋肉組
織、断面積Ａ_ｂの骨組織を有し、その長さはいずれもＬ
であるとする。脂肪組織、筋肉組織及び骨組織の体積抵
抗率をそれぞれρ_ｆ，ρ_ｍ及びρ_ｂとすると、脂肪組
織、筋肉組織及び骨組織のインピーダンスＺ_ｆ、Ｚ_ｍ及
びＺ_ｂは、 Ｚ_ｆ＝ρ_ｆ・（Ｌ／Ａ_ｆ） Ｚ_ｍ＝ρ_ｍ・（Ｌ／Ａ_ｍ） Ｚ_ｂ＝ρ_ｂ・（Ｌ／Ａ_ｂ） である。セグメント単位のインピーダンスＺ_０は、電気
的には、図４（ｂ）に示すような各組織のインピーダン
スＺ_ｆ，Ｚ_ｍ，Ｚ_ｂの並列モデルとして近似できる。し
たがって、インピーダンスＺ_０ は次の(11)式となる。 １／Ｚ_０＝（１／Ｚ_ｆ）＋（１／Ｚ_ｍ）＋（１／Ｚ_ｂ） …(11)

【００６８】除脂肪層の体積をＶ_ＬＢＭ、密度をＤ
_ＬＢＭとする。密度Ｄ_ＬＢＭは先行研究より既知であ
る。除脂肪量ＬＢＭは、 ＬＢＭ＝Ｖ_ＬＢＭ・Ｄ_ＬＢＭ となる。ここで、 Ｖ_ＬＢＭ＝Ａ_ＬＢＭ・Ｌ＝（Ａ_ｍ＋Ａ_ｂ）・Ｌ＝ρ_ｍ・（Ｌ^２／Ｚ_ｍ）＋ρ _ｂ ・（Ｌ^２／Ｚ_ｂ） …(12) である。(11)式を変形して(12)式に代入すると、 Ｖ_ＬＢＭ＝ρ_ｍ・Ｌ^２・〔（１／Ｚ_０）−（１／Ｚ_ｆ）〕＋（ρ_ｂ−ρ_ｍ） ・（Ｌ^２／Ｚ_ｂ） …(13) となる。ここで、各組織の体積抵抗率の関係は、ρ_ｍ＜
ρ_ｂ＜＜ρ_ｆである。

【００６９】まず、手首、足首などの遠位局部の影響を
除いて考えると（条件Ａ）、 Ａ_ｂ＜＜Ａ_ｍ と看做すことができる。したがって、 Ｚ_ｆ（＝ρ_ｆ・（Ｌ／Ａ_ｆ））＞Ｚ_ｂ（＝ρ_ｂ・（Ｌ／
Ａ_ｂ））＞＞Ｚ_ｍ（＝ρ_ｍ・（Ｌ／Ａ_ｍ））＞Ｚ_０ これを(13)式に適用すると、 Ｖ_ＬＢＭ＝ρ_ｍ・（Ｌ^２／Ｚ_０）＋（ρ_ｂ−ρ_ｍ）・（Ｌ^２／Ｚ_ｂ） … (14) となる。ここで、 ρ_ｍ・（Ｌ^２／Ｚ_０）＞＞（ρ_ｂ−ρ_ｍ）・（Ｌ^２／Ｚ
_ｂ） であるから、 Ｖ_ＬＢＭ ＝ρ_ｍ・（Ｌ^２／Ｚ_０） である。したがって、 ＬＢＭ＝Ｄ_ＬＢＭ ×ρ_ｍ・（Ｌ^２／Ｚ_０） 故に、所定の関数ｆ（ｘ）を用いて次の関係が成り立
つ。 ＬＢＭ＝ｆ（Ｌ^２／Ｚ_０）

【００７０】他方、手首、足首などの遠位局部の影響を
考慮する場合には（条件Ｂ）、Ａ_ｂ＜Ａ_ｍとすることが
できる。したがって、 ρ_ｍ・（Ｌ^２／Ｚ_０）＞（ρ_ｂ−ρ_ｍ）・（Ｌ^２／
Ｚ_ｂ）＝ΔＶ_ｂ 一般に体重Ｗが重いほど、身体を保持するために骨組織
の体積Ｖ_ｂは増加するから、Ｖ_ｂ∝ΔＶ_ｂ∝ｆ（Ｗ）の
関係が推定できる。そこで、(14)式より、 Ｖ_ＬＢＭ＝ρ_ｍ・（Ｌ^２／Ｚ_０）＋（ρ_ｂ−ρ_ｍ）・
（Ｌ^２／Ｚ_ｂ）＝ρ_ｍ・（Ｌ^２／Ｚ_０）＋ΔＶ_ｂ≒ρ_ｍ
・（Ｌ^２／Ｚ_０）＋ｆ（Ｗ） よって、 ＬＢＭ ＝ｆ（Ｌ^２／Ｚ_０，Ｗ）

【００７１】更に、各組織の加齢による変化及び、性差
による相違などを考慮して重回帰分析で推定式を作成す
ると、 ＬＢＭ＝ａ”＋ｂ”・（Ｌ^２／Ｚ_０）＋ｃ”・Ｗ＋ｄ”・Ａｇ …(15) となる。ここで、ａ”，ｂ”，ｃ”，ｄ”は定数（重回
帰係数）であり、性別により値が異なる。ＭＲＩ法によ
り求めた除脂肪量ＬＢＭを上記重回帰分析の推定式に適
用し、性別毎に定数ａ”，ｂ”，ｃ”，ｄ”を求めてお
けばよい。

【００７２】〔２−２〕筋肉量の推定方法 上述した除脂肪量の推定と基本的に同様である。筋肉層
の体積をＶ_ＭＭ、密度をＤ_ＭＭとすると、筋肉量ＭＭ
は、 ＭＭ＝Ｖ_ＭＭ・Ｄ_ＭＭ となり、筋肉層のインピーダンスＺ_ｍを用いれば、 Ｖ_ＭＭ ＝ρ_ｍ・（Ｌ^２／Ｚ_ｍ） である。

【００７３】上記の条件Ａの下では、 ＭＭ≒ＬＢＭ＝ａ＋ｂ・（Ｌ^２／Ｚ_０）＋ｃ・Ａｇ …(16) と考えられる。しかしながら、条件Ｂの下では、 ＬＢＭ＝ＭＭ＋ＢＭ＝ａ＋ｂ・（Ｌ^２／Ｚ_０）＋ｃ・Ｗ＋ｄ・Ａｇ …(1 7) であり、Ｌ^２／Ｚ_０の項に筋肉量ＭＭ以外の骨ＢＭの情
報も含まれてしまい、分離が不可能である。そこで、９
個のセグメントの中で条件Ａ、Ｂを満足するセグメント
を考えてみると、 条件Ａを満足するセグメント：上腕部、大腿部 条件Ｂを満足するセグメント：前腕部、下腿部 である。

【００７４】上腕部と前腕部、及び、大腿部と下腿部の
それぞれの筋肉量間の相関は、各個人毎に非常に高いこ
とが知られている。そこで、上腕筋肉量情報ＭＭ_Ｕ、前
腕筋肉量情報ＭＭ_Ｆを推定する。すなわち、ＭＲＩ法で
算出したＭＭ_ＵＡ及びＭＭ_{Ｆ Ａ}の回帰分析を基に次のよ
うな推定式を抽出する。 ＭＭ_ＦＡ＝ａ_ｍ＋ｂ_ｍ・ＭＭ_ＵＡ …(18) 同様にＭＲＩ法で算出した大腿筋肉量情報ＭＭ_ＦＬを用
いて、下腿筋肉量ＭＭ _ＣＬを推定する。 ＭＭ_ＣＬ＝ａ'_ｍ＋ｂ'_ｍ・ＭＭ_ＦＬ …(19) よって、上腕部及び大腿部等の近位セグメントの筋肉量
は条件Ａを満足するため、(16)式で求めることができ
る。また、この(16)式で求めた上腕筋肉量及び大腿筋肉
量を(18)、(19)式に適用することにより、前腕筋肉量及
び下腿筋肉量を推算することができる。

【００７５】〔２−３〕骨量の推定方法 条件Ｂを満足する前腕部及び下腿部に着目し、(15)式で
求まる除脂肪量ＬＢＭ _ＦＡ，ＬＢＭ_ＣＬから(18)、(19)
式で求まるＭＭ_ＦＡ，ＭＭ_ＣＬを差し引くことにより、
骨量ＢＭ_ＦＡ，ＢＭ_ＣＬを求めることができる。 ＢＭ_ＦＡ＝ＬＢＭ_ＦＡ−ＭＭ_ＦＡ …(20) ＢＭ_ＣＬ＝ＬＢＭ_ＣＬ−ＭＭ_ＣＬ …(21) (20)、(21)式で求めた骨量を基に、他の、条件Ａを満足
するセグメント及び全身の骨量を推定する。すなわち、
筋肉量の場合と同様に、各個人毎に、前腕部と上腕部の
骨量、及び大腿部と下腿部の骨量もそれぞれ高い相関を
有している。そこで、ＭＲＩ法を用いて算出したＢＭ
_ＦＡ，ＢＭ_ＣＬの回帰分析を基に次のような推定式を抽
出する。 ＢＭ_ＵＡ＝ａ_ｂ＋ｂ_ｂ・ＢＭ_ＦＡ …(22) ＢＭ_ＦＬ＝ａ'_ｂ＋ｂ'_ｂ・ＢＭ_ＣＬ …(23) 同様に、全身骨量、及び腕部、脚部などのＭＲＩ法によ
る回帰分析を基にして推定式を算出することも可能であ
る。

【００７６】なお、上記推定方法はセグメント毎の除脂
肪量、筋肉量、筋力、骨量などを推算することを前提と
していたが、１個のセグメント内の単位長さ当たりの除
脂肪量、筋肉量、筋力、骨量などを推算することを前提
として推定式を作成すると、より精度の高い結果が得ら
れる場合がある。このような方法は、特に、特殊な体型
を有する運動選手、具体的には、上腕部と前腕部、又は
大腿部と下腿部とにおいてセグメント長等の左右バラン
スが著しく相違する場合、等に有効である。

【００７７】筋肉量、骨量などを単位長当たりの値とし
て推算する方法の一例を次に説明する。円柱モデルの体
積Ｖ、断面積Ａ、長さＬの関係は、 Ｖ＝Ａ・Ｌ であるから、 Ｖ／Ｌ＝Ａ＝ρ・（Ｌ／Ｚ） である。上記(16)〜(23)式を単位長当たりに書き換える
と次のようになる。 ＭＭ／Ｌ ≒ＬＢＭ／Ｌ＝ａ＋ｂ・（Ｌ／Ｚ_０）＋ｃ・Ａｇ …(16)’ ＬＢＭ／Ｌ＝（ＭＭ＋ＢＭ）／Ｌ＝ａ＋ｂ・（Ｌ／Ｚ_０）＋ｃ・Ｗ＋ｄ・Ａ ｇ …(17)’ ＭＭ_ＦＡ／Ｌ_ＦＡ＝ａ_ｍ＋ｂ_ｍ・ＭＭ_ＵＡ／Ｌ_ＵＡ …(18)’ ＭＭ_ＣＬ／Ｌ_ＣＬ＝ａ'_ｍ＋ｂ'_ｍ・ＭＭ_ＦＬ／Ｌ_ＦＬ …(19)’ ＢＭ_ＦＡ／Ｌ_ＦＡ＝ＬＢＭ_ＦＡ／Ｌ_ＦＡ−ＭＭ_ＦＡ／Ｌ_ＦＡ …(20)’ ＢＭ_ＣＬ／Ｌ_ＣＬ＝ＬＢＭ_ＣＬ／Ｌ_ＣＬ−ＭＭ_ＣＬ／Ｌ_ＣＬ …(21)’ ＢＭ_ＵＡ／Ｌ_ＵＡ＝ａ_ｂ＋ｂ_ｂ・ＢＭ_ＦＡ／Ｌ_ＦＡ …(22)’ ＢＭ_ＦＬ／Ｌ_ＦＬ＝ａ'_ｂ＋ｂ'_ｂ・ＢＭ_ＣＬ／Ｌ_ＣＬ …(23)’ したがって、 ＭＭ_ＵＡ＝（ＭＭ_ＵＡ／Ｌ_ＵＡ）・Ｌ_ＵＡ ＭＭ_ＦＡ＝（ＭＭ_ＦＡ／Ｌ_ＦＡ）・Ｌ_ＦＡ ＭＭ_ＦＬ＝（ＭＭ_ＦＬ／Ｌ_ＦＬ）・Ｌ_ＦＬ ＭＭ_ＣＬ＝（ＭＭ_ＣＬ／Ｌ_ＣＬ）・Ｌ_ＣＬ ＬＢＭ_ＦＡ＝（ＬＢＭ_ＦＡ／Ｌ_ＦＡ）・Ｌ_ＦＡ ＬＢＭ_ＣＬ＝（ＬＢＭ_ＣＬ／Ｌ_ＣＬ）・Ｌ_ＣＬ ＢＭ_ＵＡ＝（ＢＭ_ＵＡ／Ｌ_ＵＡ）・Ｌ_ＵＡ ＢＭ_ＦＡ＝（ＢＭ_ＦＡ／Ｌ_ＦＡ）・Ｌ_ＦＡ ＢＭ_ＦＬ＝（ＢＭ_ＦＬ／Ｌ_ＦＬ）・Ｌ_ＦＬ ＢＭ_ＣＬ＝（ＢＭ_ＣＬ／Ｌ_ＣＬ）・Ｌ_ＣＬ

【００７８】また、関数式ｆを用いた表現では、 ＭＭ_ＵＡ＝ｆ（Ｌ_ＵＡ ^２／Ｚ_ＵＡ） 又はｆ（Ｌ_ＵＡ ^２／Ｚ_ＵＡ，Ｗ，Ａｇ） ＭＭ_ＦＬ＝ｆ（Ｌ_ＦＬ ^２／Ｚ_ＦＬ） 又はｆ（Ｌ_ＦＬ ^２／Ｚ_ＦＬ，Ｗ，Ａｇ） ＭＭ_ＦＡ＝ｆ（Ｌ_ＦＡ ^２／Ｚ_ＦＡ，Ｌ_ＵＡ ^２／Ｚ_ＵＡ，
Ｗ，Ａｇ） 又はｆ（Ｌ_ＦＡ ^２／Ｚ_ＦＡ，Ｌ_ＵＡ ^２／Ｚ_ＵＡ，Ｗ，Ａ
ｇ）・Ｌ_ＦＡ ＭＭ_ＣＬ＝ｆ（Ｌ_ＣＬ ^２／Ｚ_ＣＬ，Ｌ_ＦＬ ^２／Ｚ_ＦＬ，
Ｗ，Ａｇ） 又はｆ（Ｌ_ＣＬ ^２／Ｚ_ＣＬ，Ｌ_ＦＬ ^２／Ｚ_ＦＬ，Ｗ，Ａ
ｇ）・Ｌ_ＣＬ とすることができる。

【００７９】〔３〕基礎代謝量の推定方法 基礎代謝量の一般的な推定方法は次の通りである。 基礎代謝量（ＢＭ）〔kCal〕／日≒安静代謝量（ＲＭ）
／1.2∝安静時酸素摂取量（ＶＯ_２ｒ）〔mL／min〕∝除
脂肪量（ＬＢＭ）〔kg〕∝総筋肉量（ＴＭＭ）〔kg〕 ここで、例えばＬＢＭが59.9kgであると仮定すると、 ＶＯ_２ｒ＝（ＬＢＭ＋７．３６）／0.2929＝229.635〔m
L／min〕 ＲＱ（呼吸商）0.82一定のとき、１リットルのＯ_２ガス
の熱産性は4.825kCalである。したがって、１日の酸素
消費量は、 229.635〔mL／min〕・60〔min〕・24〔Hr〕＝330．674
〔L〕 基礎代謝量ＢＭは、 ＢＭ＝4.825〔kCal〕・330.674＝1595.5〔kCal〕 である。

【００８０】ここで、除脂肪量ＬＢＭの組織の中で筋肉
に着目する。本測定方法によれば、各セグメントの筋肉
量ＭＭを高精度に推算することができる。そこで、除脂
肪量ＬＢＭよりも総筋肉量ＴＭＭを用いたほうが、基礎
代謝量ＢＭ及び安静代謝量ＲＭの推定精度が改善できる
ものと考えられる。すなわち、次のような重回帰式を作
成すればよい。 ＢＭ（又はＲＭ）＝ｆ（ＴＭＭ） 又は、 ＢＭ（又はＲＭ）＝ｆ（Σ各セグメントのＭＭ）

【００８１】また、筋肉の中でも、その部位によって基
礎代謝量に対する寄与の相違があるものと推測できる。
具体的には、腕部よりも脚部のほうが基礎代謝量に対す
る寄与が大きいと推測できるから、総筋肉量ＴＭＭより
も脚部（大腿部及び下腿部）の筋肉量と基礎代謝量ＢＭ
及び安静代謝量ＲＭとの高い相関が期待できる。そこ
で、次のような重回帰式を作成すればよい。 ＢＭ（又はＲＭ）＝ｆ（ＭＭ_ＦＬ，ＭＭ_ＣＬ）

【００８２】更に、従来は脂肪組織は基礎代謝量に殆ど
寄与しないとして除外されていたが、筋肉組織に比較す
ると低活性ではあるものの、或る程度の代謝を有してお
り、より高い精度で推定を行うには脂肪組織をも考慮し
た推定式が有用である。すなわち、脂肪量ＦＭも用い、
次のような重回帰式を作成してもよい。 ＢＭ（又はＲＭ）＝ｆ（ＴＭＭ，ＦＭ） 従来より、特に女性の場合、基礎代謝量と除脂肪量との
相関は必ずしも高くなく、むしろ体重との相関が高いと
言われている。すなわち、これは脂肪組織の代謝が無視
できないことを示しており、本測定方法によれば脂肪量
ＦＭも精度よく推算できるので、このような脂肪量をも
考慮した基礎代謝量の推定は精度向上に非常に有効であ
る。

【００８３】〔４〕ＡＤＬ指数の推定方法 ＡＤＬ指数は、特に高齢者や疾病・事故の療養者が身体
的に自立した日常生活をおくるための能力をどの程度有
しているのかを判断するための指標値であって、これま
でＡＤＬ評価法として用いられてきたバーセル指数やＦ
ＩＭを代替する又は補完するものである。ＡＤＬ評価は
人間の各種の日常生活活動に対応した動作を評価する必
要があるが、本装置では、主として自立歩行が可能であ
るか否かという点に着目してＡＤＬ指数を提示してい
る。具体的には、ＡＤＬ指数として大腿四頭筋筋肉量、
大腿四頭筋最大筋力、体重支持指数を利用しているが、
そのほかの指標値でもよい。大腿四頭筋筋肉量はこの大
腿四頭筋を含む脚部又は大腿部の筋肉量と高い相関を有
しているから、上述のようにして算出した脚部又は大腿
部の筋肉量から容易に推算することができる。また、最
大筋力は筋肉量と高い相関を有しているから、大腿四頭
筋最大筋力は上記大腿四頭筋筋肉量から容易に推定する
ことができる。更には、この大腿四頭筋最大筋力と体重
とから体重支持指数を推算することができる。

【００８４】以上のように、本測定方法によれば、ＭＲ
Ｉ法で算出した各組織量の回帰分析を基にして、インピ
ーダンスの測定値から各組織量や基礎代謝量など、身体
組成情報や健康状態を反映した情報を高い精度で推定す
ることができる。

【００８５】次いで、上記測定方法を利用した本発明に
係る立位型身体組成測定装置の具体的な構成例及びその
動作を説明する。以下の実施例による身体組成測定装置
はいずれも、立位姿勢の状態にある被検者に対して身体
組成情報を測定するものである。

【００８６】〔第１実施例〕図５は本発明の第１実施例
による立位型身体組成測定装置１の上面外観図、図６は
本測定装置１の使用状態を示す図である。本実施例の立
位型身体組成測定装置１は、扁平略直方体形状の本体部
１１の上に一般的な足裏の外形と同程度の大きさの左右
の足位置決め部１２Ｌ，１２Ｒを有し、両足位置決め部
１２Ｌ，１２Ｒの前方、つまり指側に通電用電極１３
Ｌ，１３Ｒが、後方つまり、踵側に測定用電極１４Ｌ，
１４Ｒが設けられている。また、本体部１１上には、複
数の入力キーと表示器とを有する操作表示パネル１５が
設けられている。本体部１１は周知の体重計測の機能を
有しており、図６に示すように、被検者Ｂが本体部１１
の上面に載ると体重が計測されるように構成されてい
る。また、両足位置決め部１２Ｌ，１２Ｒ上に被検者Ｂ
が両足を載置すると、足裏の指側に通電用電極１３Ｌ，
１３Ｒが接触し、足裏の踵側に測定用電極１４Ｌ，１４
Ｒが接触する。これにより、図１における電流供給点Ｐ
i3，Ｐi4と電圧測定点Ｐv11，Ｐv12とが確保される。

【００８７】図７は本測定装置１の電気系構成図であ
る。２個の通電用電極１３Ｌ，１３Ｒは周波数ｆ0の定
電流高周波信号を発生する電流源１１２に接続され、一
方、２個の測定用電極１４Ｌ，１４Ｒは差動増幅器１１
３の入力端子に接続されている。ここで、高周波信号の
周波数ｆ0は通常10kHz〜100kHzの範囲で適宜に設定され
る。

【００８８】差動増幅器１１３の出力はバンドパスフィ
ルタ（ＢＰＦ）１１４に接続され、ここで周波数ｆ0以
外の信号成分が除去される。その後、検波部１１５にて
検波・整流が行われて周波数ｆ0の信号成分が抽出さ
れ、更に増幅器１１６により増幅される。そして、この
信号をアナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）変換器１１７によ
りデジタル信号に変換し、演算・制御部１１１へと入力
する。演算・制御部１１１はＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭな
どを含むマイクロコンピュータを中心に構成されてお
り、予めＲＯＭに格納されている制御プログラムに従っ
て各種処理を実行することにより、上述したようなイン
ピーダンス測定や身体組成情報の推定演算処理などを達
成する。また、本体部１１にはバッテリなどの電源部１
１８を備える。

【００８９】本測定装置１による測定を行う際の手順
を、図８のフローチャートに沿って説明する。被検者Ｂ
が操作部１５１に設けられた電源スイッチを押して電源
を投入すると（ステップＳ１１）、本装置が起動して各
種の初期化処理、測定回路系の自己検査処理などを含む
測定準備処理を実行する（ステップＳ１２）。次に、被
検者Ｂは身長、年齢、性別等の身体特定化情報を操作部
１５１の各入力キーの操作により入力する（ステップＳ
１３）。演算・制御部１１１は、最低限必要な入力項目
が入力されているか否かを判定し（ステップＳ１４）、
未入力項目がある場合にはステップＳ１３へと戻り入力
を促す。ステップＳ１４で必要項目が入力されたと判定
されると、測定準備が整ったことの報知を表示又は音声
により行う（ステップＳ１５）。

【００９０】この報知を受けて、被検者Ｂは図６に示す
ように自分の両足を足位置決め部１２Ｌ、１２Ｒに載せ
て直立する（ステップＳ１６）。このとき、手の指先等
が大腿部に接触していると正確な測定に支障をきたす恐
れがあるため、好ましくは、腕を体幹部から離した立位
姿勢をとることが推奨される。このような姿勢をとるこ
とによって、両足裏の指側がそれぞれ通電用電極１３
Ｌ，１３Ｒに密着し、両足裏の踵側がそれぞれ測定用電
極１４Ｌ，１４Ｒに密着する。

【００９１】被検者Ｂが立位姿勢をとると、体重計測部
１１９は被検者Ｂの体重を計測してその情報を演算・制
御部１１１に与える（ステップＳ１７）。これと並行し
て、演算・制御部１１１はインピーダンス測定を実行す
る（ステップＳ１８）。すなわち、２個の通電用電極１
３Ｌ，１３Ｒ間に電流源１１２より微弱な高周波電流を
流し、その電流によって両踵裏間に生じた電位を２個の
測定用電極１４Ｌ，１４Ｒにより測定し、その測定値を
演算・制御部１１１に与える。図２に明らかなように、
このときに測定される電位は、左右足首ＺLH，ＺRH、左
右下腿部ＺLCL，ＺRCL、左右大腿部ＺLFL，ＺRFLの６セ
グメントのインピーダンスを直列接続したものの両端電
位となる。

【００９２】電圧の測定値が異常に大きい又は小さい場
合、及び、同一部位に対する複数回の測定結果が安定し
ない場合には、測定が正しく行われていない可能性があ
るから、測定異常であると判断し（ステップＳ１９で
「Ｙ」）、表示やブザー音によりエラー報知を行い（ス
テップＳ２３）、そのまま測定を終了する。測定が正常
であると判断すると、測定終了メッセージを表示部１５
２に表示する等の終了報知を行う（ステップＳ２０）。
この報知をもって、被検者Ｂは測定姿勢を解く、つまり
本体部１１上から離れることができる。その後、演算・
制御部１１１は、インピーダンス測定値と、体重の計測
値を含む身体特定化情報とに基づいて所定の演算処理を
実行することにより、身体組成情報や健康状態チェック
情報を算出し（ステップＳ２１）、その結果を表示部１
５２に表示する（ステップＳ２２）。

【００９３】以上のように、第１実施例による立位型身
体組成測定装置１では、従来の体重計などと同様に簡便
に身体組成や健康などに関する諸情報を測定し、被検者
に提示することができる。

【００９４】なお、上記実施例（以下の実施例でも同様
である）において、相反性の定理を利用して、通電用電
極１３Ｌ，１３Ｒと測定用電極１４Ｌ，１４Ｒの位置関
係を入れ替え、指先側に測定用電極１４Ｌ，１４Ｒ、踵
下側に通電用電極１３Ｌ，１３Ｒを配置するようにして
もよい。

【００９５】〔第２実施例〕図９は第２実施例による立
位型身体組成測定装置２の外観斜視図、図１０は本装置
２の使用状態を示す拡大図である。上記第１実施例によ
る測定装置１が備える構成要素と同一の又は相当する構
成要素については、同一符号を付して特に必要のない限
り説明を省略する。この点は第３実施例以降の装置につ
いても同様である。

【００９６】この第２実施例の身体組成測定装置２は、
第１実施例の装置と同様に、体重計測の機能を併せ持つ
本体部１１の上面に、左右の足位置決め部１２Ｌ，１２
Ｒを有し、両足位置決め部１２Ｌ，１２Ｒの指側に通電
用電極１３Ｌ，１３Ｒが、踵側に測定用電極１４Ｌ，１
４Ｒが設けられている。更にまた、両足位置決め部１２
Ｌ，１２Ｒの踵付近の内側には、板ばね性を持ってほぼ
直立した起立片１６Ｌ，１６Ｒが設けられ、起立片１６
Ｌ，１６Ｒの外側面上部には測定用電極１４Ｌ，１４Ｒ
とは別の測定用電極１７Ｌ，１７Ｒが配設されている。

【００９７】両足位置決め部１２Ｌ，１２Ｒ上に被検者
Ｂが両足を載置すると、足裏の指側に通電用電極１３
Ｌ，１３Ｒが接触し、足裏の踵側に測定用電極１４Ｌ，
１４Ｒが接触するという点は、第１実施例による測定装
置１と同じである。これに加えて本装置２では、起立片
１６Ｌ，１６Ｒはそれぞれ外向きに付勢されているた
め、被検者Ｂが両膝を内側にやや締め気味にすると、例
えば左足側では、図１０に示すように被検者Ｂの踝内側
に測定用電極１７Ｌが接触する。右足側でも同様に、被
検者Ｂの踝内側に測定用電極１７Ｒが接触する。これに
より、図１における電流供給点Ｐi3，Ｐi4と電圧測定点
Ｐv11，Ｐv12とが確保されるとともに、更に左右足首の
インピーダンスＺLH，ＺRHを独立に測定するための電圧
測定点Ｐv5，Ｐv6が左右の踝に確保される。

【００９８】なお、測定用電極１７Ｌ，１７Ｒはステン
レス等の金属を用いてもよいが、密着性を増すために、
導電性ゴムなどのクッション性を有するものや導電性プ
ラスチックなどを使用してもよく、或いはクッション材
などを介挿して接触面に金属膜等の導電性材料を配置し
た構成としてもよい。

【００９９】図１１は本測定装置２の電気系構成図であ
る。この測定装置２では、上述した通り、測定用電極が
４個備えられているので、その４個のうちの任意の２個
を選択してその２個の測定用電極間の電位差を測定する
ことができるように構成されている。すなわち、電極選
択部１２０は演算・制御部１１１による指示に基づい
て、測定用電極１４Ｌ，１４Ｒ，１７Ｌ，１７Ｒに接続
された４本の信号線のうちの２本を選択して差動増幅器
１１３の入力へと接続する。

【０１００】演算・制御部１１１は図８のフローチャー
ト中のステップＳ１８の処理において、所定の順番で信
号が選択されるように電極選択部１２０を制御し、その
切り換え毎に選択された２個の測定用電極間の電位差に
対応する信号値を読み込み、インピーダンスを求める。
このとき、左右足首ＺLH，ＺRH、左右下腿部ＺLCL，ＺR
CL、左右大腿部ＺLFL，ＺRFLの６セグメントの直列イン
ピーダンスのほか、左右下腿部ＺLCL，ＺRCL、左右大腿
部ＺLFL，ＺRFLの４セグメントの直列インピーダンス、
左足首のインピーダンスＺLH、右足首のインピーダンス
ＺRHを得ることができる。これにより、第１実施例の測
定装置よりも身体組成情報の推定精度を高めることがで
きる。

【０１０１】なお、第２実施例の測定装置２では、被検
者Ｂの踝の内側に測定用電極１７Ｌ，１７Ｒが接触する
構成としているが、図１２に示す測定装置２ａのように
起立片１６Ｌ，１６Ｒを両足位置決め部１２Ｌ，１２Ｒ
の踵付近の外側に設け、その起立片１６Ｌ，１６Ｒの内
側面上部に測定用電極１７Ｌ，１７Ｒを配設して、踝の
外側に測定用電極１７Ｌ，１７Ｒが接触する構成として
もよい。更にまた、図１３に示す測定装置２ｂのよう
に、起立片１６Ｌ，１６Ｒを両足位置決め部１２Ｌ，１
２Ｒの踵の後方側に設け、その起立片１６Ｌ，１６Ｒの
前側面上部に測定用電極１７Ｌ，１７Ｒを配設して、図
１４に示すように、被検者Ｂの踝の後ろ側に測定用電極
１７Ｌ，１７Ｒが接触する構成としても同様の測定が行
える。

【０１０２】更にまた、図１３に示した測定装置２ｂは
図１５に描出するような形態に変形することができる。
この例の測定装置２ｃでは、起立片を設ける代わりに、
両踵を後方から覆うように二箇所に凹所を有し且つ前方
が傾斜壁面となった段差部１８を設け、その段差部１８
に設けた凹所にそれぞれ測定用電極１７Ｌ，１７Ｒを配
置している。機能的には図１３に示した測定装置２ｂと
同様であるが、この例の装置２ｃでは、起立片のような
比較的鋭利な部材が本体部１１上面に突出していないた
め、被検者に対する安全性を向上させることができる。

【０１０３】〔第３実施例〕図１６は第３実施例による
立位型身体組成測定装置３の外観斜視図である。この測
定装置３は第２実施例による測定装置２と同様に、被検
者の両踝の内側に接触する測定用電極１７Ｌ，１７Ｒを
備えるが、被検者の体格の相違を考慮して、その測定用
電極１７Ｌ，１７Ｒの高さが調整自在に構成されてい
る。図１７は電極高さ調整機構を備えた電極保持部２０
の概略縦断面図である。

【０１０４】図１７において、調整ツマミ２０１は外周
面にネジ溝を切削した略円柱形状の軸体２０２に固着さ
れており、該軸体２０２のネジ溝に螺合するネジ山が内
周面に形成された電極保持体２０３の両側に測定用電極
１７Ｌ，１７Ｒが取り付けられ、該測定用電極１７Ｌ，
１７Ｒはカバー２０４に設けられた縦長の案内穴２０５
を貫通して側方に現れている。これにより、調整ツマミ
２０１が回動されると、軸体２０２の軸方向に沿って電
極保持体２０３が上下動し、測定用電極１７Ｌ，１７Ｒ
はスライド移動する。したがって、被検者Ｂの踝の位置
に応じて調整ツマミ２０１を適宜回動することによっ
て、被検者の体格に拘わらず確実に踝に測定用電極１７
Ｌ，１７Ｒを接触させることができる。

【０１０５】更にまた、電極保持体２０３下面と本体部
１１上面との対向する位置に、対により構成される測距
センサ２０６が設けられている。測距センサ２０６は両
者の間の距離を測定可能なセンサでありさえすれば、例
えば超音波、レーザ光などを利用した各種のセンサを用
いることができる。また、上下方向の移動距離を調整ツ
マミ２０１の回転数に換算し、該回転数を機械的に計数
することにより距離を算出するようにしてもよい。上述
したように、被検者Ｂの踝に測定用電極１７Ｌ，１７Ｒ
が確実に接触するように高さ調整を行った場合、この測
距センサ２０６による検出値は被検者の足裏から踝まで
の高さに対応した値となる。すなわち、これは被検者の
体格の一部の情報であるから、この情報から例えば身長
や身体各部位の長さ等を推定し、その推定値を身体特定
化情報として用いることができる。これにより、身体組
成情報の推定精度が一段と高まるほか、例えば、測定に
際して被検者に入力してもらうべき身体特定化情報の数
を減らすことが可能であり、測定時の手間が軽減され
る。

【０１０６】なお、本実施例（及び以下の実施例でも同
様）のように踝の内側又は外側に接触する測定用電極１
７Ｌ，１７Ｒにおいては、人体の踝部分の形状を考慮し
て、その密着性を高めるような形態とすることが好まし
い。一例として、図３９（Ａ）に示すように、踝に当接
する面を平坦にしたり、或いは、同図（Ｂ）に示すよう
に、膨出した形状を有する踝に嵌合するように湾曲状の
凹面としたりするとよい。これにより、押圧力が不充分
でも高い密着性を得ることができる。

【０１０７】図１８は上記第３実施例の測定装置３の変
形例の測定装置における電極保持部２０の概略縦断面
図、図１９はこの測定装置の使用状態を示す図である。
この測定装置では、調整ツマミ２０１の回動操作に伴っ
て上下動する電極保持体２０３に保持板２０７が取り付
けられ、保持板２０７に、測定用電極１７Ｌと、該電極
１７Ｌの下方に距離ｄ1だけ離間した位置に微弱なパワ
ーの可視レーザ光を水平に出射するマーカ２０８が固着
されている。これにより、調整ツマミ２０１を回動させ
ると、測定用電極１７Ｌとマーカ２０８とは距離ｄ1を
維持したままま上下動する。

【０１０８】測定方法としては、図１９に示すように、
マーカ２０８からの出射光によって被検者Ｂの皮膚表面
に現れるマーキングＭがちょうど被検者Ｂの踝の内側に
来るように調整ツマミ２０１で高さを調整する。する
と、踝から距離ｄ１だけ高い位置の脛部内側に測定用電
極１７Ｌ，１７Ｒが接触する。これにより、常に被検者
の踝から上に距離ｄ１だけ離れた位置に測定用電極１７
Ｌ，１７Ｒを接触させることができる。このような電極
配置は上述した標準的な電極配置とは異なるものである
が、次のような特徴的な測定が可能である。

【０１０９】すなわち、上記のように踝から距離ｄ１だ
け高い位置に接触した測定用電極１７Ｌ，１７Ｒ間の電
圧は、図２においてＺLCL，ＺLFL，ＺRFL，ＺRCLを直列
接続したインピーダンスから両踝付近（厳密には上記距
離ｄ１に対応する部位）のインピーダンスを除外したイ
ンピーダンスに対応した値となる。一般に、踝はその断
面積内での骨の占有割合が大きいため、上記のように円
柱形状のモデルとして考える場合に誤差要因となり易
い。そこで、この部位を除外することにより、円柱モデ
ルをより厳密に適用することが可能となり、筋肉量など
の身体組成情報を一層精度よく推定することができる。

【０１１０】一方、測定用電極１４Ｌ（又は１４Ｒ）と
測定用電極１７Ｌ（又は１７Ｒ）との間の電圧、図２に
おいてＺLH（又はＺRH）のインピーダンスに両踝付近
（厳密には上記距離ｄ１に対応する部位）のインピーダ
ンスを加えたインピーダンスに対応した値となる。すな
わち、上記とは逆に、骨の占有割合が大きいような部位
を測定しているため、骨量や骨密度などの骨に関する身
体組成情報を一層精度よく推定することができる。

【０１１１】〔第４実施例〕図２０は第４実施例による
立位型身体組成測定装置４の外観斜視図、図２１は本測
定装置４の使用状態を示す正面図である。この測定装置
４は第３実施例による測定装置３のように、被検者Ｂの
両踝の内側に接触する、高さ調整可能な測定用電極１７
Ｌ，１７Ｒを備える上に、更に、同様の構成で高さ調整
可能な、被検者の膝の内側に接触する測定用電極２２
Ｌ，２２Ｒを備える。すなわち、調整ツマミ２０１を回
動させることにより測定用電極１７Ｌ，１７Ｒの高さを
調整して被検者Ｂの踝の内側に接触させることができる
とともに、調整ツマミ２１１を回動させることにより測
定用電極２２Ｌ，２２Ｒの高さを調整して被検者Ｂの膝
の内側に確実に接触させることができる。これにより、
図１における電流供給点Ｐi3，Ｐi4と電圧測定点Ｐv1
1，Ｐv12１，Ｐv5，Ｐv6，Ｐv7，Ｐv8とが確保される。

【０１１２】なお、図示しないが、この第４実施例の測
定装置４の電気系構成は、第２実施例の測定装置２にお
いて測定用電極が４個から６個に拡大されたものであっ
て、測定すべき電位の数が増える。これにより、第２実
施例の測定装置よりも身体組成情報の推定精度を高める
ことができる。

【０１１３】この第４実施例の測定装置４の構成でも、
膝の位置にマーキングを行い、該マーキング位置から上
に所定距離ｄ３だけ離れた大腿部内側に測定用電極２２
Ｌ，２２Ｒを接触させる構成とすることができる。その
ための構成を図２２に示す。

【０１１４】更にまた、上記第４実施例による測定装置
は図３８に示す測定装置４ａのように変形することがで
きる。すなわち、操作表示パネル１５を本体部１１の上
面ではなく、電極保持部２０の上面に設けている。これ
により、操作表示パネル１５が被検者の目の位置に近づ
くので、表示が見易く、操作もし易くなる。

【０１１５】〔第５実施例〕図２３は第５実施例による
立位型身体組成測定装置５の外観斜視図である。この測
定装置５は第４実施例による測定装置４のように、被検
者の両踝の内側に接触する、高さ調整可能な測定用電極
１７Ｌ，１７Ｒと、同じく高さ調整可能な、膝の内側に
接触する測定用電極２２Ｌ，２２Ｒを備える上に、両大
腿部の付け根に接触する測定用電極２５Ｌ，２５を備え
ている。すなわち、電極保持部２０の上には上下方向に
伸縮自在の高さ調整部２３を介挿して被検者が跨る座部
２４が設けられ、座部２４の両側面には測定用電極２５
Ｌ，２５Ｒが配置されている。これにより、図１におけ
る電流供給点Ｐi3，Ｐi4と電圧測定点Ｐv11，Ｐv12，Ｐ
v5，Ｐv6，Ｐv7，Ｐv8，Ｐv13とが確保される。

【０１１６】高さ調整部２３は、図２４に内部構成を示
すように、上下の保持体２３２、２３３をコイルばね２
３４で連結し、その外側を蛇腹状のカバー２３１で被覆
している。保持体２３２，２３３の対向する位置には測
距センサ２３５が設けられ、両者の間隔を検出する。

【０１１７】図２５に示すように、被検者Ｂは座部２４
に跨った状態で両足を足位置決め部１２Ｌ，１２Ｒ上に
置く。すると、被検者Ｂに押圧されて高さ調整部２３の
ばね２３４が収縮し、ばね２３４の付勢力によって測定
用電極２５Ｌ，２５Ｒは被検者Ｂの内股に密着する。ま
た、測距センサ２３５の検出値により脚部の長さ（大腿
長など）を算出することができるから、このセンサ２３
５による測定値を身体特定化情報の一部である脚部の長
さとして利用することができる。

【０１１８】なお、図２で明らかななように、両測定用
電極２５Ｌ，２５Ｒの間の身体部位には殆どインピーダ
ンスが存在しないと看做すことができるため、第５実施
例の測定装置５の座部２４は図２６に示すように変形し
た形態としても実質的に同様の精度で測定が行える。

【０１１９】〔第６実施例〕図２７は第６実施例による
立位型身体組成測定装置６の外観斜視図である。この測
定装置６は第５実施例による測定装置５に類似している
が、測定用電極１４Ｌ，１４Ｒと測定用電極１７Ｌ，１
７Ｒとの間、及び、測定用電極１７Ｌ，１７Ｒと測定用
電極２２Ｌ，２２Ｒとの間にそれぞれ、上記第５実施例
における高さ調整部２３と同様の構成を有する高さ調整
部２６，２７が備えられ、しかも、３つの高さ調整部２
３，２６，２７のばねは上からの押圧力に対して所定の
比率で収縮するように定められている。この比率は、標
準的な体格を有する被検者の、足裏から踝までの高さ、
膝までの高さ、及び股下までの高さに応じて予め決めら
れている。したがって、ごく特殊な体格を有する被検者
を除けば、被検者が図２５に示すように座部２４に跨っ
た状態で立位姿勢をとったとき、各高さ調整部２３，２
６，２７はそれぞれ所定の比率で収縮し、その結果、測
定用電極１７Ｌ，１７Ｒは踝内側に確実に接触し、測定
用電極２２Ｌ，２２Ｒは膝内側に確実に接触する。した
がって、各測定用電極の高さを適切な位置にするような
調整が不要になり、測定作業が省力化できる。

【０１２０】また、上記第６実施例の測定装置は図４０
に示す測定装置６ａのように変形することができる。す
なわち、操作表示パネル１５を本体部１１の上面ではな
く、座部２４の上面に設けている。これにより、操作表
示パネル１５が被検者の目の位置に近づくので、表示が
見易く、操作もし易くなる。もちろん、同様の変形は上
記第５実施例による測定装置に対しても行えることは言
うまでもない。

【０１２１】〔第７実施例〕図２８は第７実施例による
立位型身体組成測定装置７の外観斜視図である。この測
定装置７は、被検者の足裏のほか、踝と膝とに測定用電
極１４Ｌ，１４Ｒ，１７Ｌ，１７Ｒ，２２Ｌ，２２Ｒを
接触させるようにした点では上記第４実施例の測定装置
４と同様であるが、測定用電極１７Ｌ，１７Ｒ，２２
Ｌ，２２Ｒを、２つの回動軸２８１，２８２を有する屈
折自在のＺ字状のアーム２８に設け、本体部１１に形成
した凹陥部１１ａにアーム２８を収納可能としている。
これにより、非使用には本体部１１上面とほぼ同じ高さ
にアーム２８を収納することができ、運搬が行い易く、
収納スペースも確保し易い。また、アーム２８の回動軸
２８１，２８２は任意の位置で屈折状態を維持できる構
成となっており、図２９に示すように、被検者Ｂの踝と
膝の位置に応じて適宜に屈折させ、測定用電極１７Ｌ，
１７Ｒ，２２Ｌ，２２Ｒの接触位置を適切に定めること
ができる。

【０１２２】また、アーム２８を凹陥部１１ａに収納し
たときにごく近接又は当接する位置には、アーム収納検
知用のスイッチ２９が配設されており、このスイッチ２
９のオン／オフによりアーム２８が収納された状態であ
るか、引き出された状態であるのかの検知が行えるよう
に構成されている。アーム２８が凹陥部１１ａに収納さ
れた状態では、被検者の足裏に接触する測定用電極１４
Ｌ，１４Ｒのみが有効であるから、この電極１４Ｌ，１
４Ｒ間の電圧を測定し、それにより算出したインピーダ
ンスに基づいて下肢部の筋肉量などの推定を実行する。
一方、スイッチ２９によりアーム２８の引き出しが検知
された状態では、被検者の踝や膝に接触する測定用電極
１７Ｌ，１７Ｒ，２２Ｌ，２２Ｒも有効であると判断で
きる。そこで、上記アーム収納時とは測定モードを変更
し、測定用電極１７Ｌ，１７Ｒ，２２Ｌ，２２Ｒによる
電圧測定を実行し、それによるインピーダンスから骨量
や骨密度などの推定を実行する。このようにアーム２８
の状態を検知して、測定モードを適宜に切り換えること
ができる。

【０１２３】なお、上記第７実施例の測定装置と同様の
収納性は、上記他の実施例の測定装置にも適用すること
ができる。図４５〜図４８は、上記第２実施例の測定装
置に収納性を付加した例を示す図である。図４５に示す
測定装置２ｄでは、両面に測定用電極を設けた起立片１
６Ｌ，１６Ｒをそれぞれ軸１６１Ｌ，１６１Ｒを中心に
回動自在に設け、倒した状態では、本体部１１に設けら
れた凹陥部１１ａＬ，１１ａＲ内に収まるように構成さ
れている。そして、このように凹陥部１１ａＬ，１１ａ
Ｒ内に収納された状態では垂直上方を指向する測定用電
極は踵の下に位置するようになっており（図４６参
照）、この測定用電極は踵下に接触する測定用電極１４
Ｌ，１４Ｒとして機能する。一方、起立片１６Ｌ，１６
Ｒをそれぞれ起立させた状態では、測定用電極は踝の内
側に接触し、測定用電極１７Ｌ，１７Ｒとして機能す
る。また、上記のように、測定用電極の機能の切り替え
は、磁気式等のスイッチ２９による検出信号に基づいて
行うことができる。この構成によれば、測定用電極が兼
用できるため、安価なコストで高い機能の装置を提供す
ることができる。

【０１２４】図４７に示す測定装置２ｅでは、測定用電
極１７Ｌ，１７Ｒを設けた起立片１６Ｌ，１６Ｒを略コ
の字形状のパイプ体とし、それを本体部１１の凹陥部１
１ａＬ，１１ａＲに収納可能な構成としている。この構
成では、起立片１６Ｌ，１６Ｒを起立させたときに踝に
接触する測定用電極１７Ｌ，１７Ｒと踵下に接触する測
定用電極１４Ｌ，１４Ｒとを同時に使用することがで
き、上記と同様の収納性、可搬性も達成できる。もちろ
ん、これ以外にも各種の形態が考え得る。

【０１２５】〔第８実施例〕図３０は第８実施例による
立位型身体組成測定装置８の外観斜視図である。これま
で説明した上記各実施例の測定装置は脚部にのみ電極が
接触するような構成であったが、この第８実施例以降の
実施例による立位型身体組成測定装置では更に手に接触
する電極を備える。

【０１２６】すなわち、図３０において、踵裏、踝内
側、膝内側にそれぞれ接触する測定用電極１４Ｌ，１４
Ｒ，１７Ｌ，１７Ｒ，２２Ｌ，２２Ｒは第４実施例と同
様に（但し高さ調整機能は有していない）電極保持部２
０に設けられており、該電極保持部２０からＴ字状のア
ームバー３１が延伸して設けられている。アームバー３
１の両端部にはグリップ状の測定用電極３２Ｌ，３２Ｒ
が設けられ、本体部１１上に立位姿勢で載った被検者Ｂ
このグリップを握ると、測定用電極３２Ｌ，３２Ｒが被
検者の掌に接触する。これにより、図１におけるＰv9，
Ｐv10なる電圧測定点が確保される。上述したように、
両脚部に電流が流れている場合には、体幹部や腕部のイ
ンピーダンスは殆ど無視することができ、電圧測定点Ｐ
v13とＰv9、Ｐv13とＰv10とをそれぞれ結ぶ線は、電圧
を測定する上では単なる導線である看做せる。換言すれ
ば、掌に電圧測定点を設定した場合と、股間部に電圧測
定点を設定した場合とでは同じ測定条件であると看做す
ことができる。したがって、このような構成では、跨る
という動作でなく単にグリップを握るという動作をとる
ことによって、ほぼ同等の精度で測定を行うことができ
る。

【０１２７】なお、左右の測定用電極３２Ｌ，３２Ｒは
共通としてもよく、また、左右いずれか一方のみを配置
してもよい。更にまた、上記測定用電極３２Ｌ，３２Ｒ
を通電用電極、つまりは図１における電流供給点Ｐi1，
Ｐi2として使用し、手と足の間を貫通する電流を流すよ
うにしても上記と同様の測定が可能である。それ以外
に、測定用電極３２Ｌ，３２Ｒの一方を通電用電極、他
方を測定用電極として使用してもよい。

【０１２８】また、例えばアームバー３１が前後方向に
所定範囲で回動自在となっており、その回動位置に応じ
て膝や踝に接触する測定用電極１４Ｌ，１４Ｒ，２２
Ｌ，２２Ｒが高さ方向に移動する構成としておくことに
より、被検者自らが容易に測定用電極１４Ｌ，１４Ｒ，
２２Ｌ，２２Ｒの位置を調整することができる。

【０１２９】図３１は第８実施例の変形例による立位型
身体組成測定装置８ａの使用状態を示す斜視図である。
この測定装置８ａでは、屈曲したストック状のバー５０
Ｌ，５０Ｒが左右方向に所定範囲で回動自在に設けられ
ており、その下部の水平延伸部に膝に接触する測定用電
極２２Ｌ，２２Ｒが取り付けられ、垂直延伸部の上端に
はグリップ状の測定用電極３２Ｌ，３２Ｒが設けられて
いる。図示するように、被検者Ｂは両足位置決め部１２
Ｌ，１２Ｒに両足を置き、測定用電極３２Ｌ，３２Ｒを
握ってバー５０Ｌ，５０Ｒを内側に倒すように傾ける。
すると、測定用電極２２Ｌ，２２Ｒがそれぞれ被検者Ｂ
の両膝の外側に接触する。また、膝を外側から軽く押圧
することにより両膝が内側に締まり気味になると、踝の
内側と測定用電極１７Ｌ，１７Ｒとの密着性が増すとい
う利点がある。

【０１３０】更に、図４１は第８実施例の変形例による
立位型身体組成測定装置８ｂの外観斜視図である。この
測定装置８ｂでは、操作表示パネル１５を本体部１１の
上面ではなく、アームバー３１の両測定用電極３２Ｌ，
３２Ｒの間に設けている。これにより、操作表示パネル
１５は被検者の視線のほぼ正面に位置するので、表示が
見易く、操作もし易くなる。

【０１３１】更にまた、図４２は第８実施例の別の変形
例による立位型身体組成測定装置８ｃの外観斜視図であ
る。この測定装置８ｃでは、上部で繋がった左右のバー
５０Ｌ，５０Ｒの水平延伸部に、膝に接触する測定用電
極２２Ｌ，２２Ｒが取り付けられている点は上記測定装
置８ａと類似しているが、本装置８ｃでは、バー５０
Ｌ，５０Ｒ全体が上下方向に所定範囲でスライド移動自
在に構成されており、バー５０Ｌ，５０Ｒが降下した状
態では、測定用電極２２Ｌ，２２Ｒは被検者Ｂの踝の外
側に接触できるようになっている。すなわち、被検者Ｂ
の手動操作によるバー５０Ｌ，５０Ｒの上下移動によっ
て、膝に接触するための測定用電極２２Ｌ，２２Ｒは踝
に接触するための測定用１７Ｌ，１７Ｒとして機能す
る。本装置８ｃでは、測定の進行に伴い、表示や音声を
通して被検者Ｂに対してバー５０Ｌ，５０Ｒの上下移動
を指示し、その移動位置に応じて（例えばスイッチ等に
よりその位置を検出して）測定用電極２２Ｌ，２２Ｒに
よる測定値を膝に対応したものであるか、或いは踝に対
応したものであるとして取り扱う。この構成では、測定
に際して被検者の操作は若干面倒になるものの、測定用
電極の数が少なくて済み、安価に装置を提供できるとい
う利点がある。

【０１３２】更にまた、図４３は第８実施例の別の変形
例による立位型身体組成測定装置８ｄを用いた測定状態
を示す斜視図、図４４は本装置８ｄを収納した状態を示
す外観斜視図である。この測定装置８ｄは、特に収納性
や可搬性を考慮したものであって、掌に接触する測定用
電極３２Ｌ，３２Ｒや膝の裏側に接触する測定用電極２
２Ｌ，２２Ｒが設けられた支持体５１は２つの水平な軸
５２，５３を中心に回動する構成となっている。そのた
め、図４４に示すように、非使用時には支持体５１全体
を折り畳んで、ほぼ本体部１１と同じ程度の大きさに収
めることができる。一方、使用時には、図４３に示すよ
うに、被検者Ｂは本体部１１上の所定位置に載った後、
支持体５１を引き上げればよい。引き上げることによっ
て、測定用電極２２Ｌ，２２Ｒは前方へと移動しようと
するから、膝裏への密着性も高まる。

【０１３３】〔第９実施例〕図３２は第９実施例による
立位型身体組成測定装置９による使用時の状態を示す斜
視図である。この測定装置９は、体重計の機能を備えた
本体部１１に加えて、被検者Ｂが両手で把持する上肢測
定ユニット４０を備え、両者はケーブル４１で接続され
ている。

【０１３４】図３３は上肢測定ユニット４０の外観斜視
図である。上肢測定ユニット４０はその左右両端部が後
方側に屈曲した上面略コの字形状の本体部４２を有し、
後方に指向した両端部には略円柱形状のグリップ部４４
Ｌ，４４Ｒがそれぞれ設けられている。グリップ部４４
Ｌ，４４Ｒの側周面の上部には通電用電極４５Ｌ，４５
Ｒ、下部には測定用電極４６Ｌ，４６Ｒが離間して設け
られ、本体部４２の両屈曲個所の外側側面には他の測定
用電極４７Ｌ，４７Ｒが設けられている。また、両測定
用電極４７Ｌ，４７Ｒで挟まれる本体部４２の中央部前
面には、文字、数字、図形等を表示する液晶表示パネル
から成る表示部４３が設けられている。また、本体部４
２に操作用のスイッチを設けるようにしてもよい。

【０１３５】測定時には、図３２に示すように、被検者
Ｂがグリップ部４４Ｌ，４４Ｒの周面上部手前に親指を
掛けるとともに人差し指から小指までを向こう側に回す
ようにして両手で左右のグリップ部４４Ｌ，４４Ｒを握
り、両腕をほぼ前方に真っ直ぐに伸張させる。すると、
両手の親指全体と人差し指及び中指の腹付近が通電用電
極４５Ｌ，４５Ｒに接触し、両手の掌が左右の測定用電
極４６Ｌ，４６Ｒに接触し、更に両手の手首内側が左右
の測定用電極４７Ｌ，４７Ｒに接触する。これにより、
図１における電流供給点Ｐi1,Ｐi2と電圧測定点Ｐv1，
Ｐv2，Ｐv9，Ｐv10が確保される。なお、通電用電極４
５Ｌ（及び４５Ｒ）と測定用電極４６Ｌ（及び４６Ｒ）
とは、互いにその機能を入れ替えても実質的に同等の性
能を得ることができる。

【０１３６】図３６は第９実施例による測定装置９の電
気系構成図である。この測定装置９では、両足裏のみな
らず、両手にも電流供給点が設けられるから、４個の通
電用電極１３Ｌ，１３Ｒ，４５Ｌ，４５Ｒのうちの２個
の電極を選択するため通電用電極切替部１２０ｂが設け
られ、また、測定用電極切替部１２０ａは、１０個の測
定用電極１４Ｌ，１４Ｒ，１７Ｌ，１７Ｒ，２２Ｌ，２
２Ｒ，４６Ｌ，４６Ｒ，４７Ｌ，４７Ｒのうちの２個を
選択する。この構成では、両手、又は片手と片足の通電
用電極を選択して電流を供給することにより、両上肢部
や、一方の上肢部、体幹部及び一方の下肢部を縦貫する
ように電流を流すことができる。したがって、下肢部の
インピーダンスのみならず、上肢部や体幹部のインピー
ダンスを測定することが可能となる。また、電極を適宜
選択することによって、手首、足首、下腿部などの細部
のインピーダンスも測定することができる。そのため、
被検者の身体全体の身体組成情報を算出する際にもその
精度を一層向上させることができる。

【０１３７】図３４は第９実施例の変形例による測定装
置９ａの使用状態を示す斜視図であり、図３５はこの測
定装置９ａに用いられるグリップ部の拡大図である。こ
の測定装置９ａでは、左右のグリップ部４４Ｌ，４４Ｒ
はそれぞれ独立に電極保持部２０にケーブル４１で接続
されている。したがって、手首に接触する測定用電極は
ないものの、両腕を前に伸ばすような姿勢をとる必要は
なく、両腕が胴部に接触しないように腋を開けた状態の
立位姿勢で測定が行える。

【０１３８】また、本発明に係る立位型身体組成測定装
置は、身体全体や身体の一部の生体組織に対して良好な
影響を及ぼすような装置を組み込む形態とすることがで
きる。図４９はこのような装置の一例を示す図である。
この例では、本体部１１内に、上述したような測定を行
う身体組成測定部２００のほか、超音波振動板等の加振
部２０１が内蔵されており、図示しない駆動回路からの
駆動信号により加振部２０１が振動すると、本体部１１
の上面（例えば足位置決め部１２Ｌ，１２Ｒ）を通して
被検者Ｂに機械的振動が伝播する。体重の掛かる足裏面
から振動が与えられることにより、該振動は被検者の骨
組織に良好な刺激を加えるため、骨組織を強化するのに
有益である。したがって、本構成によれば、必要に応じ
て加振部２０１を作動させて骨組織の強化を図り、その
効果を身体組成測定部２００による測定の結果で確認す
ることができる。また、機械的刺激以外に生体組織に対
し良好な電気的刺激を与えるような装置を組み込んでも
よい。

【０１３９】ところで、踝や膝に接触する測定用電極１
７Ｌ，１７Ｒ，２２Ｌ，２２Ｒの高さが調整可能である
ような構成では問題ないが、これら電極の位置が固定さ
れているような構成では、被検者の体格の相違によって
これら電極が所望の箇所に接触せず、その位置ずれに起
因する測定誤差が生じるおそれがある。そこで、次のよ
うに、こうした位置ずれを補正する処理を組み込んでお
くようにするとよい。

【０１４０】測定位置ずれ補正処理には、入力情報とし
て用いる被検者の身体特定化情報から推定した四肢細部
の統計上の長さをパラメータとして利用することができ
る。そして、この推定長（Ｌａ）と電極固定距離（Ｌ
ｂ)との関係に基づいて、補正値を算出すればよい。一
例として、図３７に示すような、ずれ量（ΔＬ＝Ｌａ−
Ｌｂ）と補正係数αの対応関係を予め求めて記憶させて
おく。そして、測定時に得たずれ量ΔＬから補正係数α
を求め、実際に測定により得たインピーダンスＺｘに対
して補正係数αを乗じることによってインピーダンスＺ
ｘを補正する。そして、この補正後のインピーダンスに
基づいて身体組成情報を推算する。これにより、電極位
置が固定されていても、被検者の体格の相違による誤差
を軽減して精度の高い測定が可能となる。

【０１４１】なお、上記実施例は本発明の単に一例であ
って、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各種の形態の変
形や修正を行っても、本発明に含まれることは明らかで
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の立位型身体組成測定装置で用いる測
定方法に対応する人体のインピーダンス構成の近似モデ
ル図。

【図２】 図１の近似モデル図を実際の測定に適用する
場合の簡略化したモデル図。

【図３】 ＭＲＩで取得する身体部位の断面画像を示す
概念図（ａ）及び身体部位の長さ方向に対応した各組織
の面積分布図（ｂ）。

【図４】 本測定方法で利用する円柱形状の組成モデル
（ａ）及び等価回路（ｂ）。

【図５】 本発明の第１実施例による立位型身体組成測
定装置の上面外観図。

【図６】 第１実施例による立位型身体組成測定装置の
使用状態を示す図。

【図７】 第１実施例による立位型身体組成測定装置の
電気系構成図。

【図８】 第１実施例による立位型身体組成測定装置で
測定を行う際の手順を示すフローチャート。

【図９】 第２実施例による立位型身体組成測定装置の
外観斜視図。

【図１０】 第２実施例による立位型身体組成測定装置
の使用状態を示す拡大図。

【図１１】 第２実施例による立位型身体組成測定装置
の電気系構成図。

【図１２】 第２実施例の変形例による立位型身体組成
測定装置の外観斜視図。

【図１３】 第２実施例の変形例による立位型身体組成
測定装置の外観斜視図。

【図１４】 図１３に示す立位型身体組成測定装置の使
用状態を示す拡大図。

【図１５】 第２実施例の変形例による立位型身体組成
測定装置の外観斜視図。

【図１６】 第３実施例による立位型身体組成測定装置
の外観斜視図。

【図１７】 図１６に示す立位型身体組成測定装置にお
ける電極高さ調整機構を備えた電極保持部の概略縦断面
図。

【図１８】 第３実施例の変形例による立位型身体組成
測定装置における電極保持部の概略縦断面図。

【図１９】 図１８に示す立位型身体組成測定装置の使
用状態を示す拡大図。

【図２０】 第４実施例による立位型身体組成測定装置
の外観斜視図。

【図２１】 第４実施例による立位型身体組成測定装置
の使用状態を示す正面図。

【図２２】 第４実施例の変形例による立位型身体組成
測定装置の使用状態を示す正面図。

【図２３】 第５実施例による立位型身体組成測定装置
の外観斜視図。

【図２４】 第５実施例による立位型身体組成測定装置
における高さ調整部の概略内部構成図。

【図２５】 第５実施例による立位型身体組成測定装置
の使用状態を示す図。

【図２６】 第５実施例の変形例による立位型身体組成
測定装置の一部外観斜視図。

【図２７】 第６実施例による立位型身体組成測定装置
の外観斜視図。

【図２８】 第７実施例による立位型身体組成測定装置
の外観斜視図。

【図２９】 第７実施例による立位型身体組成測定装置
の使用状態を示す側面図。

【図３０】 第８実施例による立位型身体組成測定装置
の外観斜視図。

【図３１】 第９実施例による立位型身体組成測定装置
による測定時の状態を示す図。

【図３２】 第９実施例による立位型身体組成測定装置
の上肢測定ユニットの外観斜視図。

【図３３】 第９実施例の変形例による立位型身体組成
測定装置の使用状態を示す斜視図。

【図３４】 第９実施例の変形例による立位型身体組成
測定装置を示す斜視図。

【図３５】 第９実施例の変形例による立位型身体組成
測定装置に用いられるグリップ部の拡大図。

【図３６】 第９実施例による立位型身体組成測定装置
の電気系構成図。

【図３７】 電極位置の補正処理の一例を説明するため
の図。

【図３８】 第４実施例の変形例による立位型身体組成
測定装置の外観斜視図。

【図３９】 第３実施例の立位型身体組成測定装置にお
ける測定用電極の変形例を示す外観平面図。

【図４０】 第６実施例の変形例による立位型身体組成
測定装置の外観斜視図。

【図４１】 第８実施例の変形例による立位型身体組成
測定装置の外観斜視図。

【図４２】 第８実施例の変形例による立位型身体組成
測定装置の外観斜視図。

【図４３】 第８実施例の変形例による立位型身体組成
測定装置を用いた測定状態を示す斜視図。

【図４４】 図４３の測定装置を収納した状態を示す外
観斜視図。

【図４５】 第２実施例の変形例による立位型身体組成
測定装置の上面図。

【図４６】 図４５の測定装置を用いた測定状態を示す
拡大図。

【図４７】 第２実施例の変形例による立位型身体組成
測定装置の上面図。

【図４８】 図４７の測定装置を用いた測定状態を示す
拡大斜視図。

【図４９】 本発明に係る更に他の実施例による身体組
成測定装置を用いた測定状態を示す正面図。

【符号の説明】

１１…本体部 １１ａ…凹陥部 １１１…演算・制御部 １１２…電流源 １１３…差動増幅器 １１４…バンドパスフィルタ（ＢＰＦ） １１５…検波部 １１６…増幅器 １１７…アナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）変換器 １１８…電源部 １１９…体重計測部 １２０，１２０ａ…（測定用）電極選択部 １２０ｂ…通電用電極切替部 １３Ｌ，１３Ｒ，４５Ｌ，４５Ｒ…通電用電極 １４Ｌ，１４Ｒ，１７Ｌ，１７Ｒ，２２Ｌ，２２Ｒ，２
５Ｌ，２５Ｒ，３２Ｌ，３２Ｒ，４６Ｌ，４６Ｒ，４７
Ｌ，４７Ｒ…測定用電極 １５…操作表示パネル １５１…操作部 １５２…表示部 １６Ｌ，１６Ｒ…起立片 １８…段差部 ２０…電極保持部 ２０１，２１１…調整ツマミ ２０２…軸体 ２０３…電極保持体 ２０４…カバー ２０５…案内穴 ２０６…測距センサ ２０７…保持板 ２０８…マーカ ２３，２６，２７…高さ調整部 ２３１…カバー ２３２…保持体 ２３５…測距センサ ２４…座部 ２８…アーム ２８１，２８２…回動軸 ３１…アームバー ４０…上肢測定ユニット ４１…ケーブル ４２…本体部 ４３…表示部 ４４Ｌ，４４Ｒ…グリップ部 ５０Ｌ，５０Ｒ，５１…バー ５１…支持体 ５２…軸 ２００…身体組成測定部 ２０１…加振部

フロントページの続き (72)発明者 吉田 一彦 京都市南区上鳥羽鉾立町11番地２ 株式会 社アートヘブンナイン内 Ｆターム(参考） 4C027 AA06 CC00 GG09 KK01 KK03 KK05

Claims (32)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 a)被検者の身体中の測定対象部位のサイ
   ズ情報を含む身体特定化情報を取得する身体特定化情報
   取得手段と、 b)前記被検者が立位姿勢を維持するための姿勢維持補助
   手段と、 c)前記被検者の測定対象部位のインピーダンスを測定す
   るために、 c1)少なくとも脂肪組織、筋肉組織及び骨組織に対応す
   るそれぞれのインピーダンスを並列に接続したモデルで
   その身体部位のインピーダンスが近似でき、且つ前記各
   組織の構成比率及び該構成組織全体と個々の組織との電
   気的特性が一定であると看做し得るような身体部位毎に
   人間の全身を分割して構成したモデルに基づいて、１個
   又は直列接続された複数の前記身体部位から成る測定対
   象部位のインピーダンスを測定するように被検者の身体
   に接触される複数個の通電用電極及び複数個の測定用電
   極と、 c2)前記通電用電極を介して少なくとも前記測定対象部
   位を縦貫する所定周波数の交流電流を流す電流供給手段
   と、 c3)該交流電流によって前記測定対象部位に誘導される
   電圧を前記測定用電極を用いて測定する電圧測定手段
   と、 c4)該電圧測定値と前記交流電流の電流値とから前記測
   定対象部位に対応するインピーダンスを算出する演算手
   段と、 を含むインピーダンス測定手段と、 d)複数の事前被検者の全身及び／又は各身体部位毎のイ
   ンピーダンス測定結果と、断層画像が得られる装置を用
   いて計測・収集された該事前被検者の全身及び／又は各
   身体部位毎の身体組成基準情報とに基づいて、又は更に
   該事前被検者の身体特定化情報を加えて作成される推定
   式を利用し、前記インピーダンス測定手段による測定値
   と前記身体特定化情報とに基づいて、当該被検者の測定
   対象部位に対応する又は該被検者の身体全体の身体組成
   や健康状態に関連した各種情報を推定する推定演算手段
   と、 を備えることを特徴とする立位型身体組成測定装置。
2. 【請求項２】 前記身体特定化情報取得手段は、身体特
   定化情報の１つとして外部より与えられる被検者の身長
   に基づいて、又は更に体重、年齢、性別等も勘案して測
   定対象部位のサイズを推算し、これをまた身体特定化情
   報の１つとする部位長推算手段を含むことを特徴とする
   請求項１に記載の身体組成測定装置。
3. 【請求項３】 前記身体特定化情報取得手段は、被検者
   の測定対象部位のサイズを実測するためのサイズ計測手
   段を含むことを特徴とする請求項１に記載の身体組成測
   定装置。
4. 【請求項４】 前記姿勢維持補助手段は被検者が立位す
   る立位台部を含み、前記通電用電極及び測定用電極のう
   ちの少なくとも１個は、立位した被検者の足裏に接触す
   るように前記立位台部の上面に配置されていることを特
   徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の立位型身体組
   成測定装置。
5. 【請求項５】 前記立位台部は、立位した被検者の体重
   を測定する体重測定手段を含むことを特徴とする請求項
   ４に記載の立位型身体組成測定装置。
6. 【請求項６】 前記身体特定化情報取得手段は、前記体
   重測定手段により測定された体重の測定値を情報の一つ
   として利用することを特徴とする請求項５に記載の立位
   型身体組成測定装置。
7. 【請求項７】 前記測定用電極を被検者の所定箇所に接
   触させるべく位置調整を行うための電極位置調整手段を
   更に備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに
   記載の立位方身体組成測定装置。
8. 【請求項８】 前記電極位置調整手段による調整動作に
   連動して、前記身体特定化情報取得手段における被検者
   の測定対象部位長の実測が行われることを特徴とする請
   求項７に記載の立位型身体組成測定装置。
9. 【請求項９】 立位姿勢にある被検者の踵下の足裏に接
   触するように前記測定用電極のうちの少なくとも１個を
   設け、該足裏の指側に接触するように前記通電用電極の
   うちの少なくとも１個を設けたことを特徴とする請求項
   ４〜８のいずれかに記載の立位型身体組成測定装置。
10. 【請求項１０】 被検者の足裏の踵下側の測定用電極
    と、該足裏の指側の通電用電極との機能を入れ替えるこ
    とを特徴とする請求項９に記載の立位型身体組成測定装
    置。
11. 【請求項１１】 立位姿勢にある被検者の踝に接触する
    ように前記測定用電極のうちの少なくとも１個を設けた
    ことを特徴とする請求項９又は１０に記載の立位型身体
    組成測定装置。
12. 【請求項１２】 立位姿勢にある被検者の膝に接触する
    ように前記測定用電極のうちの少なくとも１個を設けた
    ことを特徴とする請求項９〜１１のいずれかに記載の立
    位型身体組成測定装置。
13. 【請求項１３】 立位姿勢にある被検者の大腿部の付け
    根に接触するように前記測定用電極のうちの少なくとも
    １個を設けたことを特徴とする請求項９〜１１のいずれ
    かに記載の立位型身体組成測定装置。
14. 【請求項１４】 前記測定用電極を用いて測定されたイ
    ンピーダンスと前記身体特定化情報とから、当該被検者
    の下肢部全体又はその一部の筋肉量を推定することを特
    徴とする請求項８〜１０のいずれかに記載の立位型身体
    組成測定装置。
15. 【請求項１５】 前記足裏に接触する測定用電極と踝に
    接触する測定用電極とを用いて測定されたインピーダン
    スと前記身体特定化情報とから、当該被検者の踵部の骨
    密度を推定することを特徴とする請求項１０に記載の立
    位型身体組成測定装置。
16. 【請求項１６】 前記電極位置調整手段は、前記測定用
    電極を身体の所定位置から略垂直方向に所定距離離間し
    た位置に接触させるべく該測定用電極の位置を移動させ
    るものであることを特徴とする請求項７〜１５のいずれ
    かに記載の立位型身体組成測定装置。
17. 【請求項１７】 前記電極位置調整手段には前記測定用
    電極と一体に、被検者の身体表面上に一時的に標識を行
    うための標識手段を備え、被検者に設定された所定の測
    定基準位置に前記標識が為されるように位置を調整した
    状態で測定を行うことを特徴とする請求項１６に記載の
    立位型身体組成測定装置。
18. 【請求項１８】 被検者の踝近傍に接触する前記測定用
    電極は前記立位台部と一体に設けられていることを特徴
    とする請求項１１に記載の立位型身体組成測定装置。
19. 【請求項１９】 前記測定用電極は被検者の踝内側（内
    果端点）に接触するように設けられていることを特徴と
    する請求項１８に記載の立位型身体組成測定装置。
20. 【請求項２０】 前記測定用電極は被検者の踝外側（外
    果端点）に接触するように設けられていることを特徴と
    する請求項１８に記載の立位型身体組成測定装置。
21. 【請求項２１】 前記測定用電極は被検者の踝後方側に
    接触するように設けられていることを特徴とする請求項
    １８に記載の立位型身体組成測定装置。
22. 【請求項２２】 前記測定用電極は被検者の身体側に付
    勢されたばね性を有する保持部を介して前記測定台部に
    固定されていることを特徴とする請求項１８〜２１のい
    ずれかに記載の立位型身体組成測定装置。
23. 【請求項２３】 前記測定用電極は、前記測定台部上の
    被検者の両足の置き位置の間に設けられた電極保持部の
    両側に突出していることを特徴とする請求項１９に記載
    の立位型身体組成測定装置。
24. 【請求項２４】 前記測定用電極は左右一体に高さ調整
    可能であることを特徴とする請求項２３に記載の立位型
    身体組成測定装置。
25. 【請求項２５】 前記高さ調整部に立位台部上面との離
    間距離を測定する測距手段を備えることを特徴とする請
    求項２４に記載の立位型身体組成測定装置。
26. 【請求項２６】 前記電極保持部には、立位姿勢にある
    被検者の股間に接触する測定用電極が設けられ、該測定
    用電極は、被検者の股下高さに応じて調整可能な伸縮機
    構を有することを特徴とする請求項２３〜２５のいずれ
    かに記載の立位型身体組成測定装置。
27. 【請求項２７】 被検者の踝又は膝の少なくともいずれ
    か一方に接触する測定用電極を前記立位台部に収納可能
    な電極保持部に設けるとともに、該電極保持部の収納状
    態を検出する収納・引き出し検出手段を設け、収納状態
    と引き出し状態とで測定モードを変更することを特徴と
    する請求項４〜２６のいずれかに記載の立位型身体組成
    測定装置。
28. 【請求項２８】 被検者が把持することにより掌に接触
    する測定用電極及び／又は通電用電極を更に備えること
    を特徴とする請求項４〜２７のいずれかに記載の立位型
    身体組成測定装置。
29. 【請求項２９】 被検者の掌に接触する前記測定用電極
    及び／又は通電用電極は、前記電極保持部から延出する
    ハンドルに備えられていることを特徴とする請求項２８
    に記載の立位型身体組成測定装置。
30. 【請求項３０】 被検者の掌に接触する前記測定用電極
    よりも指先に近い位置に接触する通電用電極を備えるこ
    とを特徴とする請求項２８又は２９に記載の立位型身体
    組成測定装置。
31. 【請求項３１】 立位姿勢にある被検者の足裏より、該
    被検者の身体に刺激を与える刺激印加手段を備えたこと
    を特徴とする請求項１〜３０のいずれかに記載の立位型
    身体組成測定装置。
32. 【請求項３２】 前記刺激印加手段は主として骨組織に
    機械的振動を与えるものであることを特徴とする請求項
    ３１に記載の立位型身体組成測定装置。