技术领域
本发明涉及内脏脂肪测定装置,特别涉及通过检测配置在被检验者的腹 部背面的电极间的电位差来测定被检验者的内脏脂肪量的内脏脂肪测定装 置。
相关背景技术
以往,使用通过X射线CT (Computed Tomography:计算机化X射线(轴 向分层)造影)获得的腹部层析图像测定内脏脂肪量。因此,存在只能在具有 X射线CT设备的医疗机关测定内脏脂肪量的问题。也能够利用MRI (Magnetic Resonance Imaging:磁共振成像)拍摄与通过X射线CT获得的 腹部层析图像相同的腹部层析图像,但同样需要大型设备。
为了解决这样的问题,提出了不需要大型设备测定内脏脂肪量的装置。 例如,在JP特开2002 — 369806号公报(专利文献l)中公开了如下那样的 第一装置。g卩,具有:第一电极组,由以人体的肚脐位置为基准,向人体的 腹部表面上的配置位置被规定了的一个以上的电极构成;第二电极组,由配 置在人体的背部表面的一个以上的电极构成;第三电极组,由在人体的表面 上配置在第一电极组和第二电极组的大致中间位置上的两个以上的电极构 成;控制部,使电流流过从第一电极组选择的一个电极以及从第二电极组选 择的一个电极间,并测定在第三电极组内的两个电极间产生的电压,基于测 定的电压值计算人体腹部的脂肪量。
而且,在专利文献l中公开了如下那样的第二装置。即,具有:第一电 极组,由以被测定体的肚脐位置为基准,向被测定体的腹部表面上的配置位 置被规定了的一个以上的电极构成;第二电极组,由配置在被测定体的背部 表面上的3个以上的电极构成;测定装置,使电流流过从第二电极组选择的 两个的电极间,并测定在从第一电极组选择的一个电极以及从第二电极组选 择的一个电极间产生的电压;计算装置,基于该电压值计算被测定体腹部的专利文献1: JP特开2002 — 369806号公报。
具体实施方式
下面,使用附图对本发明的实施方式进行说明。此外,在附图中同一或 者相当部分标注同一附图标记,也不重复对其进行说明。
在下面的本发明的实施方式中,以不仅能测定内脏脂肪量,还能够测定 全身的脂肪量以及身体各特定部位的脂肪量(上肢的脂肪量、下肢的脂肪量、 躯干的脂肪量以及腹部的皮下脂肪量等)的体脂肪测定装置为例进行说明。 即,"体脂肪测定装置"包括"内脏脂肪测定装置"。
此外,所说的"腹部"是指躯干部中除了胸部的部分。另夕卜,所说的"与 腹部相离的部位"包括上肢、胸部、上体和下肢,其中,所述上肢包括上臂、 前臂、手腕和手指,所述胸部距离横隔膜规定的距离(例如,大约10cm) 以上,所述上体包括肩、颈和头部,所述下肢包括大腿、小腿、脚踝和脚趾。 另外,所说的"体轴"是大致垂直于被检验者腹部的横剖面的方向上的轴。 另外,所说的"腹部前面"包括这样的部分:在被检验者的腹部中,从正面 观察被检验者时能够观察到的部分。例如,包括这样的部分:在被检验者的腹部中,在沿着通过肚脐以及脊柱并且垂直于被检验者的体轴的轴,而从肚 脐一侧观察被检验者时,能够观察到的部分。另外,所说的"腹部背面"包 括这样的部分:在被检验者的腹部中,在从后面观察被检验者时,能够观察 到的部分。例如包括这样的部分:在被检验者的腹部中,在沿着通过肚脐以 及脊柱并且垂直于被检验者的体轴的轴,而从脊柱一侧观察被检验者时,能 够观察到的部分。
<第一实施方式〉
图l是本发明第一实施方式的体脂肪测定装置的功能框图。首先,参照 该图l,对体脂肪测定装置的结构进行说明。
参照图1,体脂肪测定装置1主要具有控制部10、定电流生成部21、端
子切换部22、电位差检测部23、体格信息测量部24、被检验者信息输入部 25、显示部26、操作部27、电源部28、存储部29和多个电极。控制部10 包括运算处理部11。
作为多个电极,体脂肪测定装置1具有装戴在被检验者的腹部背面的腹 部电极对AP1〜AP4、装戴在被检验者的上肢上的上肢电极Hll、 H21、装 戴在被检验者的下肢上的下肢电极Fll、 F21。
控制部10例如由CPU (Central Processor Unit:中央处理器)构成,对 体脂肪测定装置1的整体进行控制。具体地说,控制部10向上述的各种功 能模块送出指令,或者基于获得的信息进行各种运算处理。其中的各种运算 处理由设置在控制部10上的运算处理部11进行。
腹部电极对AP1〜AP4在被检验者腹部背面的表面分别装戴在体轴方向 上。上肢电极Hll、 H21分别优选装戴在右手手腕的表面和左手手腕的表面。 下肢电极Fll、 F21分别优选装戴在右脚脚踝的表面和左脚脚踝的表面。腹 部电极对AP1〜AP4、上肢电极Hll、 H21和下肢电极F11、 F21分别与端子 切换部22电连接。
端子切换部22例如由多个继电器电路构成。端子切换部22基于来自控 制部10的指令,使从上述多个电极中选择出的特定的电极对与定电流生成 部21电连接,并且使从上述多个电极中选择出的特定的电极对与电位差检 测部23电连接。由此,使通过端子切换部22而与定电流生成部21电连接的电极对发挥定电流施加电极对的功能,并且使通过端子切换部22而与电 位差检测部23电连接的电极对发挥电位差检测电极对的功能。在测定动作
中,通过端子切换部22的电连接被切换至各种连接。
定电流生成部21基于来自控制部10的指令生成定电流,使生成的定电 流供给至端子切换部22。例如,定电流生成部21供给在测定体组成信息时 适于使用的高频电流(例如,50kHZ、 500pA)。由此,经由通过端子切换 部22而与定电流生成部21电连接的电极对即定电流施加电极对,将定电流 施加给被检验者。
电位差检测部23检测通过端子切换部22与电位差检测部23电连接的 电极对即电位差检测电极对的电极间的电位差,并将检测到的电位差向控制 部IO输出。由此,在将定电流施加给被检验者的状态下,检测电位差检测 电极对的电极间的电位差。
体格信息测量部24和被检验者信息输入部25是用于获得在控制部10 的运算处理部11中进行的运算处理中所利用的被检验者信息的部位。在此, 被检验者信息是指与被检验者相关的信息,例如包括年龄、性別和体格信息 等信息中的至少一个。另外,所说的体格信息包括与被检验者身体特定部位 的尺寸相关的信息,例如包括:包含腰围长度(腹部周长)、腹部宽度和腹 部厚度等中的至少一个的信息,以及身高、体重等的信息。体格信息测量部 24是自动测量被检验者的体格信息的部位,将测量出的体格信息向控制部 IO输出。另一方面,被检验者信息输入部25是用于输入被检验者信息的部 位,将输入的被检验者信息向控制部io输出。
此外,在图1中示出的功能框图中,例示了体格信息测量部24和被检 验者信息输入部25都设置在体脂肪测定装置1上的情况,但上述的体格信 息测量部24和被检验者信息输入部25不是必须的结构。是否设置上述的体 格信息测量部24和/或被检验者信息输入部25,根据在控制部10的运算处 理部11中的运算处理中所使用的被检验者信息的种类适当地选择。另外, 关于被检验者信息中的体格信息,即可以通过体格信息测量部24自动测量, 也可以被检验者自己在被检验者信息输入部25输入体格信息。
运算处理部11包括阻抗计算部12和各种脂肪量计算部13。阻抗计算部 12基于定电流生成部21生成的定电流的电流值和在电位差检测部23中检测出并被控制部io所接收的电位差信息,来计算各种阻抗。
各种脂肪量计算部13基于阻抗计算部12所获得的阻抗信息和从体格信
息测量部24和/或被检验者信息输入部25接受的被检验者信息计算各种脂肪 量。各种脂肪量计算部13包括例如计算被检验者全身的体脂肪量的体脂肪 量计算部14、按照被检验者身体的特定部位计算脂肪量的按部位脂肪量计算 部15、计算被检验者的内脏脂肪量的内脏脂肪量计算部16和计算被检验者 腹部的皮下脂肪量的皮下脂肪量计算部17中的至少一个。此外,体脂肪量 计算部14和皮下脂肪量计算部17也可以包括在内脏脂肪量计算部16中。
显示部26显示在运算处理部11中计算的各种脂肪量的信息。显示部26 例如能够利用LCD (Liquid Crystal Display:液晶显示器)。此外,在显示 部26上所显示的脂肪量,例如能够列举被检验者全身的体脂肪量、被检验 者身体的各个特定部位的脂肪量、内脏脂肪量以及腹部的皮下脂肪量等。在 此,所说的脂肪量是指例如脂肪重量、脂肪面积、脂肪体积以及脂肪级别等 表示脂肪的量的指标,特别是内脏脂肪量不仅指内脏脂肪重量,还指内脏脂 肪面积、内脏脂肪体积和内脏脂肪级别中的至少一个。
操作部27是用于被检验者向体脂肪测定装置1输入命令的部位,例如 由被检验者可按压的键等构成。
电源部28是用于向控制部IO等供给电力的部位,包括电池等内部电源
和商用电源等外部电源等。
存储部29是用于存储与体脂肪测定装置1相关的各种数据和程序的部 位,例如存储上述的被检验者信息、内脏脂肪量计算部16计算的内脏脂肪 量以及后述的用于进行体脂肪测定处理的体脂肪测定程序等。
接着,对在本发明第一实施方式的体脂肪测定装置1中进行的运算处理
的一个例子进行说明。如上述那样,本发明第一实施方式的体脂肪测定装置 1能够在各种脂肪量计算部13中测定各种脂肪量,但下面举例说明在计算作 为表示内脏脂肪量的指标的内脏脂肪面积时实施的运算处理。
参照图1,阻抗计算部12基于在定电流生成部21中生成的电流的值和 电位差检测部23所检测出的电位差计算两种阻抗。两种阻抗中的一种是反 映被检验者腹部的无脂肪组织量(fat-free mass)的阻抗(下面,将该阻抗称 为Zt)。另一种阻抗是反映被检验者腹部的皮下脂肪量的阻抗(下面,将该阻抗称为ZS)。
内脏脂肪量计算部16基于阻抗计算部12计算出的两种阻抗Zt、Zs和被 检验者的体格信息(腰围长度)计算被检验者的内脏脂肪量,例如计算内脏 脂肪面积(单位:cm2)。具体地说,例如,通过如下面那样的表示两种阻 抗Zt、 Zs以及被检验者的腰围长度与内脏脂肪面积间的关系的公式(1)计 算内脏脂肪面积Sv。
Sv = axW2-bx(l/Zt)-cxWxZs-d …(1)
(其中,a、 b、 C、 d:系数,W:腰围长度)。
另外,皮下脂肪量计算部17基于阻抗计算部12计算出的阻抗Zs和被
检验者的体格信息(腰围长度)计算被检验者的皮下脂肪量,例如计算皮下
脂肪面积(单位:cm2)。具体地说,例如,通过像下面那样的表示阻抗Zs、 被检验者的腰围长度与皮下脂肪面积间的关系的公式(2)计算皮下脂肪面 积Ss。
Ss = exWxZs + f …(2) (其中,e、 f:系数,W:腰围长度)。
另外,在要计算被检验者全身的体脂肪量的情况下,体脂肪量计算部14 基于阻抗计算部12计算出的阻抗Zt和被检验者的体格信息所包含的一个信 息(例如身高)计算无脂肪组织量FFM (单位:kg)。具体地说,例如,通 过像下面那样的表示阻抗Zt、被检验者的身高与无脂肪组织量间的关系的公 式(3)计算无脂肪组织量FFM。
FFM = ixH2/Ztxj …(3) (其中,i、 j:系数,H:身高)。
例如通过基于MRI测定结果的回归公式确定上述那样的各公式(1)、
(2) 、 (3)中的系数。另夕卜,也可以按照年龄和/或性別确定各公式(1)、 (2) 、 (3)中的系数。
然后,体脂肪量计算部14基于阻抗计算部12计算出的阻抗Zt和被检验 者信息所包含的至少一个信息(例如体重)计算被检验者的体脂肪量,例如 计算体脂肪率(%)。具体地说,例如,基于无脂肪组织量FFM和被检验者 的体重,通过如下面那样的公式(4)计算体脂肪率。 体脂肪率:^Wt-FFM) /Wtx100 …(4)
13(其中,Wt:体重)。 图2是表示本发明第一实施方式的体脂肪测定装置的电极的配置例子 图。在图2中示出了配置有4对电极的状态。
参照图2,体脂肪测定装置1具有电极片31。电极片31是将腹部电极 对AP1、 AP2、 AP3、 AP4与片材料形成一体而构成的。腹部电极对AP1包 括腹部电极All和A21。腹部电极对AP2包括腹部电极A12和A22。腹部 电极对AP3包括腹部电极A13和A23。腹部电极对AP4包括腹部电极A14 和A24。
腹部电极对AP1、 AP2、 AP3、 AP4在被检验者的腹部背面分别配置在 体轴方向,并且在大致垂直于体轴的方向上互相隔开间隔。例如,腹部电极 对AP2配置为与通过腹部电极对API的腹部电极All、 A21的轴相距规定 距离。
各腹部电极对AP1、 AP2、 AP3、 AP4的电极间距离大致相等。例如, 腹部电极对API的腹部电极All、 A21间的距离与腹部电极对AP2的腹部 电极A12、 A22间的距离大致相等。腹部电极对AP1、 AP2、 AP3、 AP4的 各电极与相对应的其它电极对的电极在大致垂直于体轴的方向上排列配置。 即,腹部电极All、 A12、 A13、 A14在大致垂直于体轴的方向上配置为一列。 腹部电极A21、 A22、 A23、 A24在大致垂直于体轴的方向上配置为一列。
此外,腹部电极对AP1、 AP2、 AP3、 AP4可以在体轴方向上配置为一 列。即,腹部电极对AP2、 AP3、 AP4可以配置在通过腹部电极对AP1的腹 部电极All、 A21的轴上。
另外,也可以采用某个腹部电极对配置在夹着其他腹部电极对的位置上 的结构。例如,可以采用这样的结构,即,腹部电极对AP1、 AP2在体轴方 向上配置为一列,并且腹部电极对API配置在夹着腹部电极对AP2的位置 上。另外,腹部电极对AP3、 AP4在体轴方向上配置为一列,并且腹部电极 对AP3配置在夹着腹部电极对AP4的位置上。
定电流生成部21使电流流过通过端子切换部22与定电流生成部21电 连接的电极对(下面,称为电流电极对)的电极间。
并且,电位差检测部23检测通过端子切换部22与电位差检测部23电 连接的电极对(下面,称为电压电极对)的电极间的电位差。内脏脂肪量计算部16基于电位差检测部23检测出的电压电极对的电极 间的电位差计算被检验者的内脏脂肪量。 [体脂肪测定装置的动作]
接下来,对本发明第一实施方式的体脂肪测定装置在测定内脏脂肪量时 的动作进行说明。
图3规定本发明第一实施方式的体脂肪测定装置在测定内脏脂肪量时的
动作顺序的流程图。针对图3的流程图所示的处理,预先将程序存储于存储 部29,控制部IO读出并执行该程序,从而实现内脏脂肪测定处理的功能。
参照图3,控制部10接受包括体格信息(腰围长度)的被检验者信息的 输入(步骤S2)。在此,控制部10接受的被检验者信息暂时保存于例如存 储部29中。
然后,控制部10判断是否有测定开始的指示(步骤S4)。控制部10 待机至有测定开始的指示(在步骤S4中,否)。控制部10在检测出测定开 始的指示时(在步骤S4中,是),对电极进行设定(步骤S8)。
更具体地说,控制部10首先进行阻抗Zt的计算处理。即,控制部10 例如分别选择一对上肢电极Hll、下肢电极F11和一对上肢电极H21、下肢 电极F21作为电流电极对,并且选择腹部电极对API作为电压电极对。端子 切换部22基于控制部10的控制使一对上肢电极Hll、下肢电极Fll和一对 上肢电极H21、下肢电极F21与定电流生成部21电连接,并且使腹部电极 对API与电位差检测部23电连接(步骤S8)。在此,端子切换部22基于 控制部10的控制,使未被选择的电极与定电流生成部21以及电位差检测部 23之间的电连接切断。
定电流生成部21基于控制部10的控制使电流从上肢向下肢的方向流 动。例如,定电流生成部21使电流从上肢电极Hll以及上肢电极H21向下 肢电极Fll以及下肢电极F21流动(步骤SIO)。在这种情况下,优选这样 的结构,即,端子切换部22使上肢电极H11与上肢电极H21短路,并且使 下肢电极Fll与下肢电极F21短路。此外,可以是定电流生成部21和端子 切换部22使电流从上肢电极H11、H21中的任意一个流向下肢电极F11、F21 中的任意一个的结构。
在这种状态下,电位差检测部23基于控制部10的控制,检测腹部电极对AP1的腹部电极All、 A21间的电位差(步骤S12)。
然后,控制部10依次选择腹部电极对AP2、 AP3、 AP4作为电压电极对。即,端子切换部22基于控制部10的控制,依次使腹部电极对AP2、 AP3、AP4与电位差检测部23电连接(步骤S8)。然后,电位差检测部23基于控制部10的控制,依次检测各腹部电极对AP2、 AP3、 AP4的电极间的电位差(步骤S12)。
在对全部电极对的组合完成电位差的检测时,在这里完成各腹部电极对AP1、 AP2、 AP3、 AP4的电极间的电位差的检测时(在步骤S13中,是),阻抗计算部12基于定电流生成部21流出的电流的值和电位差检测部23检测出的各电位差,计算阻抗Ztl〜Zt4 (步骤S14)。阻抗计算部12计算的阻抗Ztl〜Zt4的值例如暂时保存于存储部29中。
接着,控制部10进行阻抗Zs的计算处理。
艮口,控制部IO选择腹部电极对API作为电流电极对,选择腹部电极对AP2作为电压电极对。端子切换部22基于控制部IO的控制,使腹部电极对AP1与定电流生成部21电连接,并且使腹部电极对AP2与电位差检测部23电连接(步骤S16)。在此,端子切换部22基于控制部10的控制,有选择地使各腹部电极对与电位差检测部23电连接,使未被选择的腹部电极对、上肢电极以及下肢电极与定电流生成部21以及电位差检测部23之间的电连接切断。
定电流生成部21基于控制部10的控制,使电流流过腹部电极对API的腹部电极All、 A21间(步骤S18)。
在这种状态下,电位差检测部23基于控制部10的控制,检测腹部电极对AP2的腹部电极A12、 A22间的电位差(步骤S20)。
然后,控制部10依次选择腹部电极对AP3和AP4作为电压电极对。艮「J,端子切换部22基于控制部10的控制,依次使腹部电极对AP3和AP4与电位差检测部23电连接(步骤S16)。然后,电位差检测部23基于控制部10的控制,依次检测各腹部电极对AP3和AP4的电极间的电位差(步骤S20)。
接着,控制部10选择腹部电极对AP2作为电流电极对,选择腹部电极对AP1作为电压电极对。即,端子切换部22基于控制部10的控制,使腹部电极对AP2与定电流生成部21电连接,并且使腹部电极对AP1与电位差检
16测部23电连接(步骤S16)。
定电流生成部21基于控制部10的控制,使电流流过腹部电极对AP2的腹部电极A12、 A22间(步骤S18)。
在这种状态下,电位差检测部23基于控制部10的控制,检测腹部电极对AP1的腹部电极All、 A21间的电位差(步骤S20)。
然后,控制部10依次选择腹部电极对AP3和AP4作为电压电极对。即,端子切换部22基于控制部10的控制,依次使腹部电极对AP3和AP4与电位差检测部23电连接(步骤S16)。然后,电位差检测部23基于控制部10的控制,依次检测各腹部电极对AP3和AP4的电极间的电位差(步骤S20)。
同样地,控制部10依次选择腹部电极对AP3和AP4作为电流电极对,对于各腹部电极对AP3和AP4,控制部10依次选择腹部电极对AP1〜AP4中的除电流电极对以外的腹部电极对作为电压电极对,并分别检测电压电极对的电极间的电位差(步骤S16〜S20)。
在对全部电极对的组合完成电流的施加以及电位差的检测的情况下(在歩骤S21中,是),阻抗计算部12基于定电流生成部21流出的电流的值和电位差检测部23检测出的各电位差,计算阻抗Zsl〜Zs12 (步骤S22)。阻抗计算部12计算的阻抗Zsl〜Zsl2的值例如暂时保存于存储部29中。
然后,内脏脂肪量计算部16基于在步骤S2中控制部10接受的体格信息(腰围长度)、阻抗Ztl〜Zt4和阻抗Zsl〜Zsl2,计算内脏脂肪面积Sv(步骤S24)。利用上述的公式(1)计算内脏脂肪面积Sv。此外,像本发明的第一实施方式那样,在体脂肪测定装置1具有4个腹部电极对AP1〜AP4的情况下,例如,将4个阻抗Ztl〜Zt4的平均值代入公式(1)中的阻抗Zt,并且将12个阻抗Zsl〜Zsl2的平均值代入公式(1)中的阻抗Zs。
另外,皮下脂肪量计算部17基于在步骤S2中控制部10接受的体格信息(腰围长度)和阻抗Zsl〜Zs12,计算皮下脂肪面积Ss (步骤S26)。利用上述的公式(2)计算皮下脂肪面积Ss。此外,像本发明的第一实施方式那样,在体脂肪测定装置1具有4个腹部电极对AP1〜AP4的情况下,例如,将12个阻抗Zsl〜Zsl2的平均值代入公式(2)中的阻抗Zs。
另夕卜,体脂肪量计算部14基于在步骤S2中输入的被检验者信息(例如身高)和阻抗Ztl〜Zt4,计算无脂肪组织量FFM (步骤S28)。利用上述的公式(3)计算无脂肪组织量FFM。此外,像本发明的第一实施方式那样,
在体脂肪测定装置1具有4个腹部电极对AP1〜AP4的情况下,例如,将4个阻抗Ztl〜Zt4的平均值代入公式(3)中的阻抗Zt。
另外,体脂肪量计算部14基于在步骤S2中输入的被检验者信息(体重)和在步骤S28中计算的无脂肪组织量FFM,计算体脂肪率(步骤S30)。利用上述的公式(4)计算体脂肪率。
然后,显示部26基于控制部10的控制,显示各测定结果(步骤S32)。
以上,体脂肪测定装置1完成体脂肪测定处理。
此外,阻抗Ztl〜Zt4的典型值都约为5Q左右。另外,阻抗Zsl〜Zs12的典型值都约为80Q左右。
然而,专利文献l记载的第一装置和第二装置存在如下的问题,即,皮下脂肪、内脏脂肪以及无脂肪组织(人体的肌肉、骨骼以及内脏等)都会对为了计算内脏脂肪量而测定的电压产生影响,因而不能正确地测定内脏脂肪
但是,本发明第一实施方式的体脂肪测定装置具有用于在被检验者的腹部背面分别配置在体轴方向上的腹部电极对AP1〜AP4。在电流流过腹部电极对AP1〜AP4中的任意一个电极对的电极间的情况下,电位差检测部23检测其它的电极对的电极间的电位差。然后,内脏脂肪量计算部16基于电位差检测部23检测出的电位差,计算被检验者的内脏脂肪量。利用这样的结构,能够检测仅与排除内脏脂肪以及无脂肪组织的影响的皮下脂肪相关的电位差,由此能够基于电位差检测部23检测出的电位差正确地测定内脏脂肪量。
另外, 一般情况下,腹部背面的皮下脂肪比腹部前面的皮下脂肪多。在此,在本发明第一实施方式的体脂肪测定装置中,定电流生成部21使电流流过在被检验者的腹部背面配置在体轴方向上的电流电极对的电极间。然后,内脏脂肪量计算部16基于在被检验者的腹部背面配置在体轴方向上的电压电极对的电极间的电位差,计算内脏脂肪量。利用这样的结构,能够检测与皮下脂肪的相关性更大的电位差,由此能够基于电位差检测部23检测出的电位差正确地测定内脏脂肪量。
另外,通过上述那样的结构,能够在腹部形状即腹部向平行于腹部的横剖面的方向突出的程度不同的被检验者间,使电流电极对的电极间的弯曲度的差以及电压电极对的电极间的弯曲度的差更小。由此,能够使由电极间的弯曲度的差引起的、被检验者间的电位差的检测范围以及检测灵敏度的偏差降低。另外,也能够降低由呼吸时所产生的、电极位置在平行于腹部横剖面的方向上的变动引起的电位差的变动。因而,本发明第一实施方式的体脂肪测定装置能够提高内脏脂肪量的测定精度。
另外,皮下脂肪量大多在大致垂直于被检验者的体轴方向的方向上是均匀的,而往往在被检验者的体轴方向上差别大。在此,本发明第一实施方式的体脂肪测定装置,利用上述那样的结构,能够测定偏差大的被检验者的体轴方向上的皮下脂肪量,因此能够正确地测定内脏脂肪量。
另外,电极片31在体轴方向的宽度若过大则不易装戴,并且会使体脂肪测定装置大型化。由此,优选腹部电极间在体轴方向上的距离以及腹部电极的个数在一定程度上小。在此,在本发明第一实施方式的体脂肪测定装置
中,腹部电极对AP1、 AP2、 AP3、 AP4在被检验者的腹部背面分别配置在体轴方向上,并且在大致垂直于体轴的方向上互相隔开间隔配置。利用这样的结构,能够使电极片31在体轴方向上的宽度小,所以体脂肪测定装置能够提高装戴性以及实现小型化。
另外,本发明第一实施方式的体脂肪测定装置设置有多个腹部电极对AP1、 AP2、 AP3、 AP4,基于电位差检测部23测定出的各电极对的电极间的电位差分别计算多个阻抗Zt以及多个阻抗Zs,使用各阻抗Zt和阻抗Zs的平均值计算内脏脂肪量。利用这样的结构,能够除去脂肪的分布以及脂肪厚度偏差的影响。
此外,在本发明第一实施方式的体脂肪测定装置中,在图3的流程图中,在与全部电极对的组合对应的电位差被检测后,阻抗计算部12统一计算阻抗,但不限于此。阻抗计算部12也可以每次电极对的电极间的电位差被检测就计算阻抗。另外,电流电极对以及电压电极对的设定顺序不限于图3的流程图所示的顺序。另外,可以在计算阻抗Zs之后计算阻抗Zt。
另外,在本发明第一实施方式的体脂肪测定装置中采用了如下结构,艮P,在图3的流程图中,内脏脂肪量计算部16将阻抗Ztl〜Zt4的平均值代入公式(1)中的阻抗Zt,将阻抗Zsl〜Zsl2的平均值代入公式(1)中的阻抗Zs,但并不限于此。阻抗计算部12基于电流流过上肢电极以及下肢电极间 时检测的多个电位差的平均值计算阻抗Zt。另外,阻抗计算部12可以基于
电流流过腹部电极对的电极间时检测的多个电位差的平均值计算阻抗Zs。
另外,阻抗计算部12可以对各阻抗Zt以及Zs设置相关式来计算阻抗 Zt以及Zs。另夕卜,阻抗计算部12也可以分别选择阻抗Zt以及Zs的代表值。 基于规定的条件选择代表值,例如选择阻抗计算部12计算的多个阻抗中的 最大值等。
另外, 一般情况下,体格不同的被检验者之间的无脂肪组织量之差小。 因而,不限于如本发明第一实施方式的体脂肪测定装置那样,基于在电流流 过上肢电极和下肢电极间时的腹部电极对的电极间的电位差计算与无脂肪 组织量相对应的阻抗Zt,也可以将阻抗Zt作为固定值保存,使用保存的阻 抗Zt计算内脏脂肪量。
另外,在本发明第一实施方式的体脂肪测定装置中,使用腰围长度作为 体格信息计算内脏脂肪量,但不限于此,可以使用腹部横向宽度以及腹部厚 度作为体格信息代替腰围长度。
另外,在本发明第一实施方式的体脂肪测定装置中,作为被检验者的体 脂肪计算内脏脂肪量(内脏脂肪面积)、皮下脂肪量(皮下脂肪面积)以及 体脂肪量(体脂肪率),但只要至少能够计算内脏脂肪量即可。在这种情况 下,被检验者信息输入部25获得的被检验者信息可以仅为体格信息(腰围 长度)。
接下来,利用附图对本发明的其它实施方式进行说明。此外,附图中同 一或者相当部分标注同一附图标记,并不对其进行反复说明。
<第二实施方式>
本实施方式涉及增加了配置在腹部前面的腹部电极对的体脂肪测定装 置。除下面说明的内容以外与第一实施方式的体脂肪测定装置相同。
图4是表示本发明第二实施方式的体脂肪测定装置中的电极的配置例子 的图。AP5、 AP6、 AP7、 AP8与片材料形成一体而构成的。腹部电极对AP5包括 腹部电极A15和A25。腹部电极对AP6包括腹部电极A16和A26。腹部电 极对AP7包括腹部电极A17和A27。腹部电极对AP8包括腹部电极A18和 A28。此外,电极片32既可以与电极片31形成一体,也可以与电极片31分 离。
腹部电极对AP5、 AP6、 AP7、 AP8在被检验者的腹部前面分别配置在 体轴方向上,并且在大致垂直于体轴的方向上互相隔开间隔配置。例如,腹 部电极对AP6配置为距离通过腹部电极对AP5的腹部电极A15、 A25的轴 规定距离。
各腹部电极对AP5、 AP6、 AP7、 AP8的电极间距离大致相等。例如, 腹部电极对AP5的腹部电极A15、 A25间的距离与腹部电极对AP6的腹部 电极A16、 A26间的距离大致相等。腹部电极对AP5、 AP6、 AP7、 AP8的 各电极与相对应的其它电极对的电极在大致垂直于体轴的方向上排列配置。 即,腹部电极A15、 A16、 A17、 A18在大致垂直于体轴的方向上配置为一列。 腹部电极A25、 A26、 A27、 A28在大致垂直于体轴的方向上配置为一列。
此外,腹部电极对AP5、 AP6、 AP7、 AP8可以在体轴方向上配置为一 列。即,腹部电极对AP6、 AP7、 AP8可以配置在通过腹部电极对AP5的腹 部电极A15、 A25的轴上。
另外,也可以采用某个腹部电极对配置在夹着其他腹部电极对的位置上 的结构。例如,可以采用这样的结构,即,腹部电极对AP5、 AP6在体轴方 向上配置为一列,并且腹部电极对AP5配置在夹着腹部电极对AP6的位置 上。另外,腹部电极对AP7、 AP8在体轴方向上配置为一列,并且腹部电极 对AP7配置在夹着腹部电极对AP8的位置上。
定电流生成部21使电流流过通过端子切换部22与定电流生成部21电 连接的电极对即电流电极对的电极间。
然后,电位差检测部23检测通过端子切换部22与电位差检测部23电 连接的电极对即电压电极对的电极间的电位差。
内脏脂肪量计算部16,基于电位差检测部23检测出的腹部背面的电压 电极对的电极间的电位差和电位差检测部23检测出的腹部前面的电压电极 对的电极间的电位差,计算被检验者的内脏脂肪量。[体脂肪测定装置的动作] 接下来,对本发明第二实施方式的体脂肪测定装置在测定内脏脂肪量时 的动作进行说明。
规定了本发明第二实施方式的体脂肪测定装置在测定内脏脂肪量时的 动作顺序的流程图与本发明第一实施方式的体脂肪测定装置相同,在图3中 示出。针对图3的流程图所示的处理,通过预先将程序存储于存储部29,控 制部IO读出并执行该程序,从而实现内脏脂肪测定处理的功能。
参照图3,控制部10接受包括体格信息(腰围长度)的被检验者信息的 输入(步骤S2)。在此,控制部10接受的被检验者信息暂时保存于例如存 储部29中。
然后,控制部10判断是否有测定开始的指示(步骤S4)。控制部10 待机至有测定开始的指示(在步骤S4中,否)。控制部10在检测出测定开 始的指示时(在歩骤S4中,是),对电极进行设定(步骤S8)。
更具体地说,控制部10首先进行阻抗Zt的计算处理。g卩,控制部10 例如选择一对上肢电极Hll、下肢电极Fll和一对上肢电极H21、下肢电极 F21作为电流电极对,并且选择腹部电极对AP1作为电压电极对。端子切换 部22基于控制部10的控制,使一对上肢电极Hll、下肢电极F11和一对上 肢电极H21、下肢电极F21与定电流生成部21电连接,并且使腹部电极对 API与电位差检测部23电连接(步骤S8)。在此,端子切换部22基于控制 部10的控制,使未被选择的电极与定电流生成部21以及电位差检测部23 之间的电连接切断。
定电流生成部21基于控制部10的控制,使电流从上肢向下肢的方向流 动。例如,定电流生成部21使电流从上肢电极Hll以及上肢电极H21向下 肢电极Fll以及下肢电极F21流动(步骤SIO)。在这种情况下,优选这样 的结构,即,端子切换部22使上肢电极H11与上肢电极H21短路,并且使 下肢电极Fll与下肢电极F21短路。此外,可以是定电流生成部21和端子 切换部22使电流从上肢电极Hl 1 、H21中的任意一个流向下肢电极F11 、F21 中的任意一个的结构。
在这种状态下,电位差检测部23基于控制部10的控制,检测腹部电极 对AP1的腹部电极All、 A21间的电位差(步骤S12)。然后,控制部10依次选择腹部电极对AP2、 AP3、 AP4、 AP5、 AP6、 AP7、 AP8作为电压电极对。g卩,端子切换部22基于控制部10的控制,依 次使腹部电极对AP2、 AP3、 AP4、 AP5、 AP6、 AP7、 AP8与电位差检测部 23电连接(步骤S8)。然后,电位差检测部23基于控制部10的控制,依 次检测各腹部电极对AP2、 AP3、 AP4、 AP5、 AP6、 AP7、 AP8的电极间的 电位差(步骤S12)。
在对全部电极对的组合完成电位差的检测时,在这里完成各腹部电极对 AP1、 AP2、 AP3、 AP4、 AP5、 AP6、 AP7、 AP8的电极间的电位差的检测 时(在步骤S13中,是),阻抗计算部12基于定电流生成部21流出的电流 的值和电位差检测部23检测出的各电位差计算阻抗Ztl〜Zt8 (步骤S14)。 阻抗计算部12计算的阻抗Ztl〜Zt8的值暂时保存于例如存储部29中。
接着,控制部10进行腹部背面的阻抗Zs的计算处理。
艮口,控制部IO选择腹部电极对API作为电流电极对,选择腹部电极对 AP2作为电压电极对。端子切换部22基于控制部10的控制,使腹部电极对 API与定电流生成部21电连接,并且使腹部电极对AP2与电位差检测部23 电连接(步骤S16)。在此,端子切换部22基于控制部10的控制,有选择 地使各腹部电极对与电位差检测部23电连接,使未被选择的腹部电极对、 上肢电极以及下肢电极与定电流生成部21以及电位差检测部23之间的电连 接切断。
定电流生成部21基于控制部10的控制,使电流流过腹部电极对API的 腹部电极All、 A21间(步骤S18)。
在这种状态下,电位差检测部23基于控制部10的控制,检测腹部电极 对AP2的腹部电极A12、 A22间的电位差(步骤S20)。
然后,控制部10依次选择腹部电极对AP3和AP4作为电压电极对。艮P, 端子切换部22基于控制部10的控制,依次使腹部电极对AP3和AP4与电 位差检测部23电连接(步骤S16)。然后,电位差检测部23基于控制部10 的控制,依次检测各腹部电极对AP3和AP4的电极间的电位差(步骤S20)。
接着,控制部10选择腹部电极对AP2作为电流电极对,选择腹部电极 对AP1作为电压电极对。g卩,端子切换部22基于控制部10的控制,使腹部 电极对AP2与定电流生成部21电连接,并且使腹部电极对AP1与电位差检
23测部23电连接(步骤S16)。
定电流生成部21基于控制部10的控制,使电流流过腹部电极对AP2的 腹部电极A12、 A22间(步骤S18)。
在这种状态下,电位差检测部23基于控制部IO的控制,检测腹部电极 对AP1的腹部电极All、 A21间的电位差(步骤S20)。
然后,控制部10依次选择腹部电极对AP3和AP4作为电压电极对。艮P, 端子切换部22基于控制部10的控制,依次使腹部电极对AP3和AP4与电 位差检测部23电连接(步骤S16)。然后,电位差检测部23基于控制部10 的控制,依次检测各腹部电极对AP3和AP4的电极间的电位差(步骤S20)。
同样地,控制部10依次选择腹部电极对AP3和AP4作为电流电极对, 对于各腹部电极对AP3和AP4,控制部10依次选择腹部电极对AP1〜AP4 中的除电流电极对以外的腹部电极对作为电压电极对,并分别检测电压电极 对的电极间的电位差(步骤S16〜S20)。
接着,控制部10进行腹部前面的阻抗Zs的计算处理。
艮口,控制部10选择腹部电极对AP5作为电流电极对,选择腹部电极对 AP6作为电压电极对。端子切换部22基于控制部IO的控制,使腹部电极对 AP5与定电流生成部21电连接,并且使腹部电极对AP6与电位差检测部23 电连接(歩骤S16)。在此,端子切换部22基于控制部10的控制,有选择 地使各腹部电极对与电位差检测部23电连接,使未被选择的腹部电极对、 上肢电极以及下肢电极与定电流生成部21以及电位差检测部23之间的电连 接切断。
定电流生成部21基于控制部10的控制,使电流流过腹部电极对AP5的 腹部电极A15、 A25间(步骤S18)。
在这种状态下,电位差检测部23基于控制部10的控制,检测腹部电极 对AP6的腹部电极A16、 A26间的电位差(步骤S20)。
然后,控制部10依次选择腹部电极对AP7以及AP8作为电压电极对。 即,端子切换部22基于控制部IO的控制,依次使腹部电极对AP7和AP8 与电位差检测部23电连接(步骤S16)。然后,电位差检测部23基于控制 部10的 制,依次检测各腹部电极对AP7和AP8的电极间的电位差(歩骤 S20)。接着,控制部10选择腹部电极对AP6作为电流电极对,选择腹部电极
对AP5作为电压电极对。g卩,端子切换部22基于控制部10的控制,使腹部 电极对AP6与定电流生成部21电连接,并且使腹部电极对AP5与电位差检 测部23电连接(步骤S16)。
定电流生成部21基于控制部10的控制,使电流流过腹部电极对AP6的 腹部电极A16、 A26间(步骤S18)。
在这种状态下,电位差检测部23基于控制部10的控制,检测腹部电极 对AP5的腹部电极A15、 A25间的电位差(步骤S20)。
然后,控制部10依次选择腹部电极对AP7和AP8作为电压电极对。艮P, 端子切换部22基于控制部10的控制,依次使腹部电极对AP7和AP8与电 位差检测部23电连接(步骤S16)。然后,电位差检测部23基于控制部10 的控制,依次检测各腹部电极对AP7和AP8的电极间的电位差(步骤S20)。
同样地,控制部10依次选择腹部电极对AP7和AP8作为电流电极对, 对于各腹部电极对AP7和AP8,控制部10依次选择腹部电极对AP5〜AP8 中的除电流电极对以外的腹部电极对作为电压电极对,并分别检测电压电极 对的电极间的电位差(步骤S16〜S20)。
在对全部电极对的组合完成电流的施加以及电位差的检测的情况下(在 步骤S21中,是),阻抗计算部12基于定电流生成部21流出的电流的值和 电位差检测部23检测出的各电位差,计算阻抗抗Zsl〜Zs24 (步骤S22)。 阻抗计算部12计算的阻抗Zsl〜Zs24的值暂时保存于例如存储部29中。
然后,内脏脂肪量计算部16基于在步骤S2中控制部10接受的体格信 息(腰围长度)、阻抗Ztl〜Zt8和阻抗Zsl〜Zs24,计算内脏脂肪面积Sv (步骤S24)。利用上述的公式(1)计算内脏脂肪面积Sv。此外,像本发 明的第二实施方式那样,在体脂肪测定装置1具有8个腹部电极对API〜AP8 的情况下,例如,将8个阻抗Ztl〜Zt8的平均值代入公式(1)中的阻抗Zt, 并且将24个阻抗Zsl〜Zs24的平均值代入公式(1)中的阻抗Zs。
另外,皮下脂肪量计算部17基于在步骤S2中控制部10接受的体格信 息(腰围长度)和阻抗Zsl〜Zs24,计算皮下脂肪面积Ss (步骤S26)。利 用上述的公式(2)计算皮下脂肪面积Ss。此外,像本发明的第二实施方式 那样,在体脂肪测定装置1具有8个腹部电极对AP1〜AP8的情况下,例如,将24个阻抗Zsl〜Zs24的平均值代入公式(2)中的阻抗Zs。
另外,体脂肪量计算部14基于在步骤S2中输入的被检验者信息(例如 身高)和阻抗Ztl〜Zt8,计算无脂肪组织量FFM (步骤S28)。利用上述的 公式(3)计算无脂肪组织量FFM。此外,像本发明的第二实施方式那样, 在体脂肪测定装置1具有8个腹部电极对AP1〜AP8的情况下,例如,将8 个阻抗Ztl〜Zt8的平均值代入公式(3)中的阻抗Zt。
另外,体脂肪量计算部14基于在步骤S2中输入的被检验者信息(体重) 和在歩骤S28中计算的无脂肪组织量FFM计算体脂肪率(步骤S30)。利用 上述的公式(4)计算体脂肪率。
然后,显示部26基于控制部10的控制,显示各测定结果(步骤S32)。
以上,体脂肪测定装置1完成体脂肪测定处理。
此外,阻抗Ztl〜Zt8的典型值都约为5Q左右。另外,阻抗Zsl〜Zs24 的典型值都约为80Q左右。
由于其它的结构以及动作与第一实施方式的体脂肪测定装置相同,在这 里不重复详细说明。
因此,本发明第二实施方式的体脂肪测定装置基于在被检验者的腹部背 面检测出的电位差和进一步在被检验者的腹部前面检测出的电位差计算内 脏脂肪量,由此能够比本发明第一实施方式的体脂肪测定装置更正确地测定 内脏脂肪量。
此外,在本发明第二实施方式的体脂肪测定装置中,内脏脂肪量计算部 16基于与腹部前面以及腹部背面两面相对应的阻抗计算内脏脂肪量,但不限 于此。也可以是内脏脂肪量计算部16选择与腹部前面以及腹部背面中的任 意一面相对应的阻抗计算内脏脂肪量的结构。例如,可以是这样的结构,艮口, 内脏脂肪量计算部16选择与腹部前面相对应的阻抗和与腹部背面相对应的 阻抗中大的阻抗。
另外,也可以是这样的结构,即,内脏脂肪量计算部16在基于腹部前 面的测定结果的内脏脂肪量与基于腹部背面的测定结果的内脏脂肪量中选 择大的内脏脂肪量。
另外,也可以是这样的结构,即,内脏脂肪量计算部16根据规定条件 计算内脏脂肪量的代表值,例如,求出基于腹部前面的测定结果的内脏脂肪量和基于腹部背面的测定结果的内脏脂肪量的平均值,并将该平均值作为代 表值。
本次公开的实施方式应该认为是对所有问题的例示,而不具有限制性。 本发明的保护范围不是以上述的说明示出,而是由权利要求的范围示出,包 括权利要求范围的等价范围以及在权利要求的范围内进行的所有变更。