JPH09285455A - 健康管理指針アドバイス装置 - Google Patents

健康管理指針アドバイス装置

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JPH09285455A
JPH09285455A JP9037763A JP3776397A JPH09285455A JP H09285455 A JPH09285455 A JP H09285455A JP 9037763 A JP9037763 A JP 9037763A JP 3776397 A JP3776397 A JP 3776397A JP H09285455 A JPH09285455 A JP H09285455A
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JP
Japan
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electrode
impedance
frequency signal
electrodes
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Application number
JP9037763A
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English (en)
Inventor
Yoshihisa Masuo
善久 増尾
Masako Ishioka
正子 石岡
Sanemare Hasegawa
真希 長谷川
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Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
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Publication date
Application filed by Omron Corp, Omron Tateisi Electronics Co filed Critical Omron Corp
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Pending legal-status Critical Current

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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/48Other medical applications
    • A61B5/4869Determining body composition
    • A61B5/4872Body fat

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  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
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  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 体内インピーダンスを被験者自信で簡便に測
定でき、更に内臓脂肪量、比率の測定及び肥満型の判定
をすることができ、小型、軽量、安価で測定精度も良
く、個人、一般家庭でも使用可能な健康管理指針アドバ
イス装置を提供することである。 【解決手段】 高周波信号発生部21により発生する血
管部に対して通電性の良い周波数の高周波信号を、電極
信号切替部32で両手足の高周波信号印加用電極17,
18,55,56のうち、選択される2極間に印加し、
両手足の抵抗電位計測用電極19,20,57,58よ
り選択される2極より導出される電位より、各部位間の
インピーダンスを測定し、これらインピーダンス情報と
別に入力される身体特定化情報とに基づいて、成人病ス
クリーニング指標を推定・算出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、被験者の身体特定
化情報と体内インピーダンス情報とより、成人病スクリ
ーニング指標を推定・算出するか、除脂肪量から骨量を
減じた除脂肪量情報と身体特定化情報とより、成人病ス
クリーニング指標としての基礎代謝量を推定・算出し、
それらの算出結果を基に、健康管理への指針情報を提示
する健康管理指針アドバイス装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、体内脂肪を測定するために、
4電極式体内インピーダンス測定法が知られている。こ
の体内インピーダンス測定法は、図18に示すように、
本体装置1と、この本体装置1からリード線6で接続さ
れる高周波信号を印加するための一対の電極2,3と、
身体抵抗電位計測用の一対の電極4,5とを備えた装置
を用い、被験者をベッドに寝かせ、図19に示すように
右手と右足に、それぞれ電極2,3を装着し、更にその
右手と右足の互いに近い側に、身体抵抗電位計測用の電
極4,5を装着し、本体装置1より電極2,3に高周波
信号を印加して被験者に通電し、電極4,5間の電位差
を計測し、この計測された電位差と通電電流とから、被
験者の生体インピーダンスを求めるものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記した4電極式体内
インピーダンス測定法を用いた体脂肪率測定装置では、
以下のような問題点〜がある。 通電経路変化誤差を無くし、十分な測定精度を得るた
めに、測定姿勢を仰臥とし、両足間の接触及び両腕と胴
間の接触を防止するために、それぞれを離す必要があ
る。
【0004】前記被験者の拘束性及び電極の装着・操
作が複雑等により、専門の操作者を別に必要とし、被験
者自信で操作できず、家庭向けに不向きである。 多数の被験者を処理する業務用であるため、大型のキ
ー入力部・表示部、プリンタ部及びAC電源部等を装備
しており、大型で取扱いの不便なものである。 延長ケーブルを有する複数の電極部により、準備・後
始末が煩わしい。
【0005】電極を装着する手足部位には、心電計の
電極装着時と同様にケラチンクリーム等の導電剤を塗布
し、接触抵抗の影響を軽減する必要がある。 インピーダンス測定により、体脂肪を推定する場合
に、手・足部よりも胴体部のインピーダンス情報が重要
であるが、従来の測定部位間では、手・足部のインピー
ダンスが胴体部より非常に大きく、且つ関節部でのイン
ピーダンスが特に大きいため、手足の細い人、骨太の人
及び関節のちょっとした姿勢の違いにより、測定結果に
甚だしい影響を与えることが判明した。
【0006】例えば、身体各部位のインピーダンス測定
結果例として、 手足の太い男性の場合:右手/右足間350Ω、右腕部150Ω 右足部130Ω、胴体部70Ω 手足の細い女性の場合:右手/右足間675Ω、右腕部360Ω 右足部240Ω、胴体部75Ω 手首の関節部 :25〜50Ω程度 肥満には一般的に皮下脂肪型と内臓脂肪型があり、同
じ肥満であっても、内臓脂肪型では、高血糖、高インス
リン血症等の糖代謝異常や高コレステロール血症等の脂
質代謝異常を起こし易いことから、体脂肪量の中に占め
る内臓脂肪量・比率及び皮下脂肪型か内臓脂肪型かの肥
満の目安判定が求められており、現状ではX線CTやM
RI等の超大型で高精度・高額の機器でないと実現でき
ないことから、簡易測定法機器の開発が望まれている。
【0007】この発明は、上記問題点に着目してなされ
たもので、体内インピーダンスを被験者自信で簡便に測
定でき、更に内臓脂肪量、比率の測定及び肥満型の判定
をすることができ、小型、軽量、安価で測定精度も良
く、個人、一般家庭でも使用可能な健康管理指針アドバ
イス装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1記載の
健康管理指針アドバイス装置は、携帯可能な本体部と、
この本体部の両端に形成され、それぞれに高周波信号印
加用の第1の電極、身体抵抗電位計測用の第2の電極を
設けた左手用握部及び右手用握部と、前記本体部にケー
ブルで接続され、高周波信号印加用の第1の電極、身体
抵抗電位計測用の第2の電極を有するフット電極部とか
らなり、前記本体部に、血管部に対して通電性の良い周
波数の高周波信号を発生する高周波信号発生手段と、前
記第1の電極、第2の電極がそれぞれに配置される複数
の生体部位のうちの任意の2部位の第1の電極に前記高
周波信号発生手段よりの高周波信号を印加し、その2部
位の第2の電極より導出される電位により、その2部位
間のインピーダンスを測定するインピーダンス測定手段
と、このインピーダンス測定手段で測定された各部位間
のインピーダンス情報及び別に入力される身体特定化情
報に基づいて、成人病スクリーニング指標を推定・算出
する手段とを備えたことを特徴とする。
【0009】このアドバイス装置では、例えば左手用握
部を左手で、右手用握部を右手で握り、手用の第1の電
極、第2の電極に手を接触させると共に、被験者がフッ
ト電極部に載り、足裏を第1の電極、第2の電極に接触
させることにより、被験者が立位のままで、種々の部位
のインピーダンスを自信で測定することができる。そし
て、各部位間のインピーダンス情報と別に入力された身
体特定化情報とに基づいて、成人病スクリーニング指標
が推定・算出される。
【0010】又、請求項2記載の健康管理指針アドバイ
ス装置は、携帯可能な本体部と、この本体部の両端に形
成され、それぞれに高周波信号印加用の第1の電極、身
体抵抗電位計測用の第2の電極を設けた左手用握部及び
右手用握部と、前記本体部にケーブルで接続され、高周
波信号印加用の第1の電極、身体抵抗電位計測用の第2
の電極を有するフット電極部とからなり、前記本体部
に、高周波信号を発生する高周波信号発生手段と、前記
第1の電極、第2の電極がそれぞれに配置される複数の
生体部位のうちの任意の2部位の第1の電極に前記高周
波信号発生手段よりの高周波信号を印加し、その2部位
の第2の電極より導出される電位により、その2部位間
のインピーダンスを測定するインピーダンス測定手段
と、このインピーダンス測定手段で測定された各部位間
のインピーダンス情報及び別に入力される身体特定化情
報に基づいて生体の除脂肪量を算出し、更に除脂肪量か
ら骨量を減じた除脂肪量情報及び前記身体特定化情報に
基づいて、成人病スクリーニング指標としての基礎代謝
量を推定・算出する手段とを備えたことを特徴とする。
【0011】このアドバイス装置では、請求項1記載の
装置と同様にして、種々の部位のインピーダンスを測定
することができる。そして、各部位間のインピーダンス
情報及び身体特定化情報から生体の除脂肪量を求め、更
に除脂肪量から骨量を減じた除脂肪量情報と身体特定化
情報とに基づいて、成人病スクリーニング指標としての
基礎代謝量が推定・算出される。
【0012】従って、請求項1及び請求項2記載のアド
バイス装置によれば、体内インピーダンスを被験者自信
で簡便に測定できるだけでなく、そのインピーダンス情
報と身体特定化情報から、内臓脂肪量、比率の測定及び
肥満型の判定等をすることができ、個人や一般家庭でも
手軽に使用できる。又、請求項3記載のアドバイス装置
では、成人病スクリーニング指標の推定基準を胴体部の
断層画像情報とすることで、医学界で認知度の高い成人
病スクリーニング指標をより簡易に提供することができ
る。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施の形態に基づ
いて説明する。図1は、この発明の一実施形態を示す健
康管理指針アドバイス装置の外観斜視図である。この装
置は、本体装置10と、フット電極部50と、これら本
体装置10とフット電極部50を接続するケーブル51
とから構成されている。
【0014】本体装置10は、本体部11と、この本体
部11の左右両端部に、一体的に構成される左手用グリ
ップ部(握部)12と、右手用グリップ部(握部)13
とから構成されている。又、本体部11の前面には、電
源スイッチ14、スタート指示や被験者の身体的特徴で
ある身長、体重等を入力するためのキースイッチ15、
更に測定結果やアドバイス情報を表示するための表示部
16が設けられている。この表示部16は、左手用グリ
ップ部12と右手用グリップ部13との間のほぼ中央に
なるように配置されている。
【0015】左手用グリップ部12、右手用グリップ部
13とも、垂直のほぼ円柱状であり、それぞれの表面に
は高周波信号印加用の電極17,18と、抵抗電位計測
用の電極19,20が設けられている。これら電極1
7,18及び電極19,20は、図1には図示していな
いが、本体部11内の回路部と電気的に接続されてい
る。
【0016】フット電極部50は、略長方形平板状のシ
ート材部52上に、左足用の位置決め部53と右足用の
位置決め部54が配置され、更に両足位置決め部53,
54には、それぞれ高周波信号印加用の電極55,56
と、抵抗電位計測用の電極57,58が設けられてい
る。又、シート材部52の前部上端に、ハウジング部5
9が設けられ、このハウジング部59には測定状態モニ
タ用の表示器60が配備されている。更に、シート材部
52の両足位置決め部間前方に貫通穴61が形成されて
いる。
【0017】シート材部52は、図3の断面図に示すよ
うに、表面シート62と裏面シート63で構成されてい
る。これらのシート62,63の材料としては、PV
C、PET、ポリエチレン等が使用される。又、足位置
決め部53,54の土踏まずに相当する領域に、シート
材部52より、弾力性のある突出部64,65が形成さ
れ、この突出部64,65にそれぞれ上記した電極5
5,56,57,58が設けられている。図3では、右
足用位置決め部分の断面構造が示されているが、左足用
位置決め部分の断面構造も同様である。このように突出
部64,65を設け、ここに電極を形成しているのは、
両足位置決め部53,54に被験者の足を載せた場合、
足裏の土踏まずに、各電極を確実に接触させるためであ
る。突出部64,65を形成する弾性シート材として
は、例えばシリコンゴムが使用される。ハウジング部5
9を構成する材料としては、ABS,PVC等が使用さ
れている。
【0018】ケーブル51は、両端にコネクタ66,6
7を有し、本体装置10とフット電極部50を脱着自在
に接続する。この実施形態の装置を用いて、被験者の生
体インピーダンスを測定する場合は、図2に示すよう
に、被験者Aが自分の両足をフット電極部50の足位置
決め部53,54に載置すると共に、本体装置10のグ
リップ部12を左手で、グリップ部13を右手で握り、
両手を前方に水平に上げ、本体装置10を肩の高さに保
持した状態で測定を開始する。
【0019】図4、図5は、実施形態の装置の回路構成
を示すブロック図である。この装置の内部回路は、毛細
血管を含めた血管部に通電性の良い周波数、即ち血管の
発達具合情報が得られる周波数f≒50KHz(10K
Hz<f<100KHz)の定電流高周波信号を発生す
る高周波信号発生部21と、電極19,20からの電位
信号を受ける差動増幅部22と、周波数f0 以外の信号
をカットするためのバンドパスフィルタ23と、高周波
信号成分を復調する復調回路24と、アナログ信号をデ
ジタル信号に変換するA/D変換部25と、ROM26
と、RAM27と、A/D変換部25からの入力やデー
タ入力部15からの身長、体重、年齢、性別、日時等の
データ(身体特定化情報)を取り込み、インピーダンス
の測定処理演算や、健康管理指針アドバイス情報を抽出
する処理を実行するCPU28と、警告を行うためのブ
ザー29と、測定結果を例えばプリンタ等へ通信で出力
する測定結果出力部30と、電源用の電池31と、更に
高周波信号発生部21や、差動増幅部22の入力に、グ
リップ部12,13の電極17,18,19,20や、
コネクタ66、ケーブル51、コネクタ67を介しての
フット電極部50の電極55,56,57,58を選択
的に切替えて接続し、或いは接続を短絡し、開放するた
めの電極信号切替部32等を備えている。電極信号切替
部32の切替は、アナログスイッチ或いはリレー等で行
われ、どのような切替を行うかは、CPU28の計測モ
ード設定に応じて、CPU28から対応して発せられる
電極切替コントロール信号によって定まる。
【0020】上記実施形態の装置において、データ入力
部15より入力する身体特定化情報は、別の機会に測定
したデータを使用しても良いが、体重は、図6に示すよ
うに、シート状のフット電極部50を家庭用の体重計6
8に載せ、その状態でフット電極部50の上に被験者が
載って、体重計68で測定し、その測定した体重値を入
力してもよい。実施形態の装置のフット電極部50に
は、貫通穴61を備えているので、図6のように本体装
置10を保持したままで、貫通穴61を介して、体重計
68の指示値を読み取ることができる。この貫通穴は、
体重計68の指示値を読み取ればよいから、透明窓に代
えてもよい。
【0021】ところで、両足間のインピーダンスを測定
する場合に、両足を接近させて測定すると、被験者によ
って大腿部が接触する場合があり、この場合は、測定経
路が変化するので、測定精度に影響することとなる。実
施形態の装置のフット電極部50には、貫通穴61を間
に挟む形で足位置決め部53,54を配置し、この足位
置決め部53,54に電極55,56,57,58を設
けるものであるから、貫通穴61が間接的に両足を或る
程度分離させて位置させるという機能を有している。
【0022】上記のように構成した装置では、例えば両
手間のインピーダンスと両足間のインピーダンス値から
手足部のインピーダンス分を算出し、この算出値を手−
足間のインピーダンス値から減ずることにより、胴体部
のみのインピーダンス値情報を得ることができ、このイ
ンピーダンス情報と被験者の身体特定化情報(身長、体
重、年齢、性別等)とから成人病スクリーニング指標
(内臓脂肪量、内臓脂肪量/皮下脂肪量比等)を算出す
る。また、胴体部に蓄積する内臓脂肪と皮下脂肪量及び
比率は、胴体部インピーダンス値算出の基になっている
四肢インピーダンス情報が持つ四肢の筋肉発達等のバラ
ンス情報と身体特定化情報とから直接算出することも考
えられる。但し、成人病スクリーニング指標の1つであ
るウエスト/ヒップ比のみは、メジャーによる計測結果
を推定基準として用いる。
【0023】次に、上記実施形態の装置において、電極
信号切替部32の具体的な切替処理動作について説明す
る。まず、右手−右足間インピーダンスを測定する場合
は、右手−右足間インピーダンス測定モードに設定され
ると、CPU28からの切替コントロール信号により、
電極信号切替部32は、図4に示すように、切替接続さ
れる。つまり、右手の高周波信号印加用電極18の接続
線Ih2が、高周波信号発生部21の一端に接続され、右
足の高周波信号印加用電極56の接続線If2が、高周波
信号発生部21の他端に接続される。又、右手の抵抗電
位計測用電極20の接続線Eh2と右足の抵抗電位計測用
電極58のEf2が、差動増幅部22の入力の一端と他端
に接続される。そして、左手の高周波信号印加用電極1
7の接続線Ih1と抵抗電位計測用電極19の接続線Eh1
は、どこにも接続されず、OPENである。又、左足の
高周波信号印加用電極55の接続線If1と抵抗電位計測
用電極57の接続線Ef1も、どこにも接続されず、OP
ENである。
【0024】次に、左手−左足間インピーダンス測定モ
ードに設定されると、CPU28からの切替コントロー
ル信号により、電極信号切替部32は、図7に示すよう
に、切替接続される。つまり、左手の高周波信号印加用
電極17の接続線Ih1が、高周波信号発生部21の一端
に接続され、左足の高周波信号印加用電極55の接続線
f1が、高周波信号発生部21の他端に接続される。
又、左手の抵抗電位計測用電極19の接続線Eh1と左足
の抵抗電位計測用電極57のEf1が、差動増幅部22の
入力の一端と他端に接続される。そして、右手の高周波
信号印加用電極18の接続線Ih2と抵抗電位計測用電極
20の接続線Eh2は、どこにも接続されず、OPENで
ある。又、右足の高周波信号印加用電極56の接続線I
f2と抵抗電位計測用電極58の接続線Ef2も、どこにも
接続されず、OPENである。
【0025】又、両手間インピーダンス測定モードに設
定されると、CPU28からの切替コントロール信号に
より、電極信号切替部32は、図8に示すように、切替
接続される。つまり、左手の高周波信号印加用電極17
の接続線Ih1が、高周波信号発生部21の一端に接続さ
れ、右手の高周波信号印加用電極18の接続線Ih2が、
高周波信号発生部21の他端に接続される。又、左手の
抵抗電位計測用電極19の接続線Eh1と右手の抵抗電位
計測用電極20の接続線Eh2が、差動増幅部22の入力
の一端と他端に接続される。この場合、当然ながら、両
足の電極に係る接続線If1,If2,Ef1,Ef2は、いず
れにも非接続のOPENとされる。
【0026】両足間インピーダンス測定モードに設定さ
れると、CPU28からの切替コントロール信号によ
り、電極信号切替部32は、図9に示すように、切替接
続される。つまり、左足の高周波信号印加用電極55の
接続線If1が、高周波信号発生部21の一端に接続さ
れ、右足の高周波信号印加用電極56の接続線If2が、
高周波信号発生部21の他端に接続される。又、左足の
抵抗電位計測用電極57の接続線Ef1と右足の抵抗電位
計測用電極58の接続線Ef2が、差動増幅部22の入力
の一端と他端に接続される。この場合、両手間のインピ
ーダンス測定の場合とは逆に、両手の電極に係る接続線
h1,Ih2,Eh1,Eh2は、いずれにも非接続のOPE
Nとされる。
【0027】右手−左足間インピーダンス測定モードに
設定されると、CPU28からの切替コントロール信号
により、電極信号切替部32は、図10に示すように、
切替接続される。つまり、右手の高周波信号印加用電極
18の接続線Ih2が、高周波信号発生部21の一端に接
続され、左足の高周波信号印加用電極55の接続線I f1
が、高周波信号発生部21の他端に接続される。又、右
手の抵抗電位計測用電極20の接続線Eh2と左足の抵抗
電位計測用電極57の接続線Ef1が、差動増幅部22の
入力の一端と他端に接続される。そして、左手の高周波
信号印加用電極17の接続線Ih1と抵抗電位計測用電極
19の接続線Eh1は、どこにも接続されず、OPENで
ある。又、右足の高周波信号印加用電極56の接続線I
f2と抵抗電位計測用電極58の接続線Ef2も、どこにも
接続されず、OPENである。
【0028】左手−右足間インピーダンス測定モードに
設定されると、CPU28からの切替コントロール信号
により、電極信号切替部32は、図11に示すように、
切替接続される。この場合、図10の場合とは、右手と
左手、左足と右足が逆になっており、図10の場合と、
右左の接続を互いに逆にすればよいので、説明は省略す
る。
【0029】両手−両足間インピーダンスを測定する場
合は、ケーブル51によるフット電極部50の接続有無
検知信号により、CPU28は、電極信号切替部32
に、そのモード設定の指令に応じた切替コントロール信
号を加え、電極信号切替部32は、図12に示すように
切替接続される。即ち、両手の高周波信号印加用電極1
7,18の接続線Ih1,Ih2が共通接続されて、高周波
信号発生部21の一端に接続される。又、両手の抵抗電
位計測用電極19,20の接続線Eh1,Eh2が共通接続
されて、差動増幅部22の入力の一端に接続される。そ
して、両足の高周波信号印加用電極55,56の接続線
f1,If2が共通接続されて、高周波信号発生部21の
他端に接続されると共に、両足の抵抗電位計測用電極5
7,58の接続線Ef1,Ef2が共通接続されて、差動増
幅部22の入力の他端に接続される。
【0030】ここで、上記実施形態の装置で採用する、
各部位インピーダンス測定による成人病スクリーニング
指標の算出原理について説明する。(『肥満の型と糖尿
病』、第7〜13頁、Diabetes Journal Vol.16, No.4,
1988 参照) 一般に、生体の除脂肪部の中で基礎代謝量に関与する部
分として、血管(血流)や臓器等があり、この血管や臓
器等が生体の発熱源に関与することは知られている。従
って、毛細血管を含めた血管部に対して通電性の良い前
記周波数fで計測することにより、血管の発達具合を推
定することができる。毛細血管を含む血管部情報(発達
具合等)は、毛細血管密度の高い組織で構成されている
筋肉量と内臓器量に比例するため、除脂肪量(LBM:
Lean Body Mass)との相関性も同様に高くなり、体脂肪
率の推定が可能となると共に、各部位のインピーダンス
測定結果を加工して得られる胴体部、四肢部の各部のイ
ンピーダンス情報と身体特定化情報(身長、体重、年
齢、性別等)とから、標準体型からのずれを推定し、脂
肪蓄積分布の相対変化分の推定を行うことが可能とな
る。
【0031】更に具体的に説明すると、生体インピーダ
ンス(BI:Bioelectrical Impedance )法の原理は、
図13において、 生体インピーダンス(Zb)∝ρ×L/S=ρ×L2
V 生体導電部体積(V)∝除脂肪体重∝体水分量∝ρ×L
2 /Zb 体脂肪率(%Fat)={(体重−除脂肪量)/体重}
×100=(脂肪量/体重)×100(%) となる。但し、ρは抵抗率である。
【0032】又、人体の各部位のインピーダンスを等価
的に示すと図14のようになる。このようなことを踏ま
えて、成人病スクリーニング指標を算出するには、次の
ように行う。 胴体部の体積(Vb )を推定する。体積Vb は、 Vb ∝体格指数×四肢体型バランス補正情報項(K) 体格指数(BMI:Body Mass Index )=W/H2 (W:体重、H:身長) 四肢体型バランス補正情報項(K)=f(Zh ,Zf
w ) となる。Kは、四肢電極より計測した両掌間インピーダ
ンス(Zh )、両足間インピーダンス(Zf )、両掌−
両足間インピーダンス(Zw )の関数とし、標準四肢体
型バランス時の各インピーダンス値の相対変化情報で構
成される関数とする。又、体格指数より標準体型を推定
し、胴体部の体積を推定し、四肢体型バランス補正情報
項により補正する。 胴体部除脂肪部体積(V1 )を推定する。
【0033】体積V1 は、 V1 =f(Zs,身体特定化情報 )∝血管・血流量∝除
脂肪量(LBM’) Zs :胴体部のみのインピーダンス値 Zs =Zw −(Zh +Zf )/4 と表される。 胴体部体脂肪部体積(Vs )を次式により算出する。
【0034】Vs =Vb −V1=f(体格指数,身体特
定化情報,四肢インピーダンス情報) 胴体部体脂肪量(BFM’:Body Fat Mass )を推定
する。 BFM’=f(Vs)=f(身体特定化情報、四肢イン
ピーダンス情報)=f{(W,H,SEX,Age),
(Zh,Zf,Zw,Zs)} 前記体格指数は、身体特定化情報と見なせる。 V/S比を推定する。
【0035】四肢インピーダンス情報と身体特定化情報
より、体型バランス情報が分かる。特に下半身、中でも
足部発達具合により、例えば足部筋肉の発達が悪く、し
かも胴体部のみのインピーダンス値Zs が標準体格での
標準Zs に比べて高い場合、皮下脂肪に比べて内臓脂肪
の占める割合が高くなることが容易に推測できる。
【0036】従って、胴体部の体脂肪量(BFM’)と
身体特定化情報と四肢インピーダンス情報とから、X線
CT、NMR(MRI)、超音波診断装置等で測定した
断層画像情報から抽出したV/S比を推定基準として、
回帰分析手法を用いて抽出した推定式を用い、V0 /S
0 を推定する。即ち、Vb /Sb は、次式(1)のよう
に表される。V0は胴体部断層画像から抽出した内臓脂
肪断面積、S0は胴体部断層画像から抽出した皮下脂肪
断面積。
【0037】 V0 /S0 =f(BFM’、身体特定化情報、四肢インピーダンス情報) =f(身体特定化情報,四肢インピーダンス情報) =f{(W,H,SEX,Age)、 (Zh ,Zf ,Zw ,Zs )} ・・・・・・(1) 次に、上記実施形態の装置の測定動作を図15〜図17
に示すフロー図を参照して説明する。なお、ここでは、
基準測定モードを両手−両足としている。
【0038】電源スイッチ14がONされると、RAM
等の初期化や、各回路素子、表示素子のチェックを行う
等の測定準備処理を行う〔ステップ(以下、STと略
す)1〕。次に被験者がデータ入力部15より、身長、
体重、年齢、性別、ウエスト/ヒップ比等の身体特定化
情報と測定日時データを入力する(ST2)。これらの
データの入力が完了するまで待機し(ST2,3)、デ
ータ入力が完了すると、フット電極部の接続があるか否
か判定する(ST4)。この判定は、図4及び図5の回
路において、CPU28でコネクタ66(67)からの
接続有無検知信号を判別することにより行う。
【0039】ST4で判定がNOの場合は、表示部16
にフット電極部の接続が必要である旨の表示、つまり報
知を行う(ST5)。ST4の判定がYESの場合は、
電極信号切替部32を両手−両足間測定モードに設定す
ると共に、両手−両足選択識別コードを設定する(ST
6)。切替設定終了後、データ入力部15のスタートS
WがONされるのを待機する(ST7)。ここでは、切
替設定終了後、表示部16に“スタートSWをONして
下さい”の指示表示を出して、被験者のキー操作を促し
てもよい。スタートSWがONされると、数秒間のタイ
ムディレーを置いて(ST8)、測定を開始した旨の報
知をブザー29で報知するか、或いは表示部16で表示
する(ST9)。ST8におけるディレータイムは、被
験者がスタートSWをONしてから、左右両手でグリッ
プ部12,13を完全、正確に握り、且つ両足を足位置
決め部53,54に正しく載せ得るに十分な時間に設定
する。
【0040】インピーダンスが測定されると、そのイン
ピーダンス測定値が正常範囲で安定しているかどうかを
確認し(ST10,11)、安定していない場合は、表
示部16で“電極部と手、足をしっかり接触させて下さ
い”の表示をすると共に、ブザー29を動作させてその
旨を報知する(ST12)。ST11において、測定値
が正常で安定している場合には、測定処理を実行し(S
T13)、電極信号切替部32が両手−両足選択コード
か否かを判定する(ST14)。当初は、この判定がY
ESなので、測定結果、つまり測定インピーダンスZw
を両手−両足情報としてメモリエリアに記憶し(ST1
5)、今度は電極信号切替部32を両手間測定モードに
変更すると共に、両手間選択識別コードに変更する(S
T16)。そして、ST10に戻り、ST10〜ST1
3で両手間インピーダンスZh を測定する。
【0041】次のST14の“電極信号切替部32の両
手−両足選択識別コードか”の判定は、前処理のST1
6で両手間選択識別コードに変更されているのでNOで
あり、ST17に移る。ST17では、電極信号切替部
32が両手間選択コードかの判定を行い、この判定がY
ESならば(当初はYES)、測定結果、つまり測定イ
ンピーダンスZh を両手間情報としてメモリエリアに記
憶する(ST18)。そして、電極信号切替部32を両
足間測定モードに変更すると共に、両足間選択識別コー
ドに変更し(ST19)、ST10に戻り、ST10〜
ST13で両足間インピーダンスZf を測定する。
【0042】今度は、ST14、ST17の判定が共に
NOであるため、ST20に移り、メモリエリアから両
手−両足間インピーダンスZw と両手間インピーダンス
hを読み出し(ST20)、そのインピーダンスZw
とZh と両足間インピーダンスZf より、生体インピー
ダンスZb を算出する(ST21)。更に、体重、身長
等の身体特定化情報をメモリエリアより読み出す(ST
22)。
【0043】次いで、身体特定化情報(W,H,SE
X,Age)と四肢インピーダンス情報(Zh ,Zf
w )と胴体部インピーダンス(Zs )より、胴体部体
脂肪量(BFM’)を算出する(ST23)。そして、
胴体部V/S比(V0 /S0 )を前記推定式(1)より
算出する(ST24)。算出したV/S比(V0
0)が0.5より小さいか否かを判定し(ST2
5)、小さければ皮下脂肪型と判定し(ST27)、V
0 /S0 ≧0.5の場合は、内臓脂肪型と判定する(S
T26)。最後に、測定・演算終了を表示部16、ブザ
ー29等で報知し(ST28)、演算結果、アドバイス
結果を表示部16に表示し、また通信機能を有する手段
を介して、外部に出力処理する(ST29)。
【0044】なお、上記実施形態では、内臓脂肪量、内
臓脂肪量/皮下脂肪量比等を成人病スクリーニング指標
として用いているが、内臓脂肪量のみを成人病スクリー
ニング指標として用いてもよい。又、上記実施形態は、
血管部に対して通電性の良い周波数の高周波信号を生体
に印加する場合であるが、除脂肪量と骨量から基礎代謝
量を推定・算出する場合について説明する。(『体組成
の科学』、“体組成の生理学的意味”、第12〜13
頁、朝倉書店、1988年3月20日発行、参照)。
【0045】一般に、除脂肪部の中には基礎代謝に関与
する血管や臓器等以外に骨量部があり、この骨量部は基
礎代謝(即ち発熱源)には関与しない。又、骨量部は除
脂肪部の約12%を占めており、この比率は成人の場合
一定と見なされている。従って、除脂肪量を求めて、そ
の値から12%を減ずれば(88%を掛ければ)、基礎
代謝には関与しない骨量を除いた除脂肪量が求まる。そ
して、得られた除脂肪量情報と身体特定化情報に基づい
て、成人病スクリーニング指標としての基礎代謝量を推
定・算出することができる。因みに、上記資料にも記載
されているように、基礎代謝量と除脂肪量との関係は、 基礎代謝量∝安静時酸素消費量∝除脂肪量 であり、安静時酸素消費量と除脂肪量との相関は、0.
924と非常に高い。
【0046】なお、除脂肪量の算出は前記した通りであ
り、骨量を別途計測する場合は、2重エネルギX線吸収
測定法を用いた骨密度測定装置(DXA)等の大型医療
装置を使用すればよい。この場合、DXA等と本体装置
10とをケーブルで接続し、DXA等で求めた骨量を本
体装置10に入力するようにしてもよいし、DXA等で
求めた骨量を表示またはプリントアウトし、表示または
プリントアウトされた骨量を見て、人手により本体装置
10に設けたキーボードから骨量を入力するようにして
もよい。
【0047】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の発
明によれば、血管部(毛細血管を含む)に対して通電性
の良い周波数の高周波信号を用いるので、単一周波数で
成人病スクリーニング指標を推定・算出することができ
る。又、体内インピーダンスを被験者自信で簡便に測定
でき、更に内臓脂肪量、比率の測定及び肥満型の判定等
をすることができ、小型、軽量、安価で測定精度も良
く、個人、一般家庭でも簡便に使用可能な健康管理指針
アドバイス装置を得ることができる。
【0048】請求項2記載の発明によれば、除脂肪量と
骨量に基づいて成人病スクリーニング指標としての基礎
代謝量を推定・算出することにより、一般的に内臓器部
及び筋肉部と言われている発熱源の量は除脂肪量との高
い相関値が得られ、基礎代謝量はその発熱源の量と体表
面積により決定されるので、基礎代謝量を身体特定化情
報と除脂肪量とから簡易に推定することが可能となる。
【0049】請求項3記載の発明によれば、成人病スク
リーニング指標の推定基準を胴体部の断層画像情報とす
ることで、医学界で認知度の高い成人病スクリーニング
指標をより簡易に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施形態を示す健康管理指針アド
バイス装置の外観斜視図である。
【図2】同実施形態の装置の使用状態を説明する図であ
る。
【図3】同実施形態の装置を構成するフット電極部の、
図1の線A−Aにおける断面図である。
【図4】同実施形態の装置の一部の回路構成を示すブロ
ック図である。
【図5】図4の回路と共に、同実施形態の装置を構成す
る回路のブロック図である。
【図6】同実施形態の装置の他の使用状態を説明する図
である。
【図7】同実施形態の装置における左手−左足間インピ
ーダンス測定モードの接続状態を示す回路図である。
【図8】同実施形態の装置における両手間インピーダン
ス測定モードの接続状態を示す回路図である。
【図9】同実施形態の装置における両足間インピーダン
ス測定モードの接続状態を示す回路図である。
【図10】同実施形態の装置における右手−左足間イン
ピーダンス測定モードの接続状態を示す回路図である。
【図11】同実施形態の装置における左手−右足間イン
ピーダンス測定モードの接続状態を示す回路図である。
【図12】同実施形態の装置における両手−両足間イン
ピーダンス測定モードの接続状態を示す回路図である。
【図13】生体インピーダンス法の原理を説明するため
の図である。
【図14】ウエスト/ヒップ比を推定するために、使用
するインピーダンス測定を説明するための生体内等価回
路である。
【図15】同実施形態の装置の測定動作を説明するため
のフロー図である。
【図16】図15のフロー図と共に、同実施形態の装置
の測定動作を説明するためのフロー図である。
【図17】図15及び図16のフロー図と共に、同実施
形態の装置の測定動作を説明するためのフロー図であ
る。
【図18】従来の生体インピーダンス測定を説明するた
めの図である。
【図19】従来の生体インピーダンス測定における手及
び足への電極装着を説明する図である。
【符号の説明】
17,18 手用の高周波信号印加用電極 19,20 手用の抵抗電位計測用電極 21 高周波信号発生部 32 電極信号切替部 55,56 足用の高周波信号印加用電極 57,58 足用の抵抗電位計測用電極

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】携帯可能な本体部と、この本体部の両端に
    形成され、それぞれに高周波信号印加用の第1の電極、
    身体抵抗電位計測用の第2の電極を設けた左手用握部及
    び右手用握部と、前記本体部にケーブルで接続され、高
    周波信号印加用の第1の電極、身体抵抗電位計測用の第
    2の電極を有するフット電極部とからなり、前記本体部
    に、血管部に対して通電性の良い周波数の高周波信号を
    発生する高周波信号発生手段と、前記第1の電極、第2
    の電極がそれぞれに配置される複数の生体部位のうちの
    任意の2部位の第1の電極に前記高周波信号発生手段よ
    りの高周波信号を印加し、その2部位の第2の電極より
    導出される電位により、その2部位間のインピーダンス
    を測定するインピーダンス測定手段と、このインピーダ
    ンス測定手段で測定された各部位間のインピーダンス情
    報及び別に入力される身体特定化情報に基づいて、成人
    病スクリーニング指標を推定・算出する手段とを備えた
    ことを特徴とする健康管理指針アドバイス装置。
  2. 【請求項2】携帯可能な本体部と、この本体部の両端に
    形成され、それぞれに高周波信号印加用の第1の電極、
    身体抵抗電位計測用の第2の電極を設けた左手用握部及
    び右手用握部と、前記本体部にケーブルで接続され、高
    周波信号印加用の第1の電極、身体抵抗電位計測用の第
    2の電極を有するフット電極部とからなり、前記本体部
    に、高周波信号を発生する高周波信号発生手段と、前記
    第1の電極、第2の電極がそれぞれに配置される複数の
    生体部位のうちの任意の2部位の第1の電極に前記高周
    波信号発生手段よりの高周波信号を印加し、その2部位
    の第2の電極より導出される電位により、その2部位間
    のインピーダンスを測定するインピーダンス測定手段
    と、このインピーダンス測定手段で測定された各部位間
    のインピーダンス情報及び別に入力される身体特定化情
    報に基づいて生体の除脂肪量を算出し、更に除脂肪量か
    ら骨量を減じた除脂肪量情報及び前記身体特定化情報に
    基づいて、成人病スクリーニング指標としての基礎代謝
    量を推定・算出する手段とを備えたことを特徴とする健
    康管理指針アドバイス装置。
  3. 【請求項3】前記成人病スクリーニング指標の推定基準
    を胴体部の断層画像情報とすることを特徴とする請求項
    1又は請求項2記載の健康管理指針アドバイス装置。
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