(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送受光間距離の異なる複数のセンサまたは１つのセンサと、該センサにより生体組織中の吸光度変化を計測する吸光度変化計測手段と、得られた吸光度変化の比率に基づいて脂肪層の厚みを算出する脂肪層厚算出手段とを備える生体の脂肪層厚の計測装置において、 前記センサは、複数個の異なる光路長が得られるように配置された少なくとも１個の送光素子と複数個の受光素子、あるいは複数個の送光素子と少なくとも１個の受光素子であり、前記送受光素子の中から計測に適切な送受光素子の組合せを選択する情報を入力する入力手段を備えたことを特徴とする皮下脂肪厚計測装置。
【請求項２】
前記入力手段は、測定部位あるいは測定範囲を入力するものであることを特徴とする請求項１記載の皮下脂肪厚計測装置。
【請求項３】
前記入力手段は、身長、体重、性別、年齢等の個人属性データを入力するものであることを特徴とする請求項１記載の皮下脂肪厚計測装置。
【請求項４】
前記入力手段は、測定部位あるいは測定範囲、または身長、体重、性別、年齢等の個人属性データを入力するものであり、入力された測定部位、測定範囲、個人属性データのいずれか１つ、あるいは複数の情報に応じて最適な送受光間距離を自動選択するものであることを特徴とする請求項１記載の皮下脂肪厚計測装置。
【請求項５】
前記送光素子及び受光素子が１つのユニットに一体化されてなることを特徴とする請求項１記載の皮下脂肪厚計測装置。
【請求項６】
前記送光素子は、計測部位と送受間距離に応じて送光量を変更するようにしたことを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項４記載の皮下脂肪厚計測装置。
【請求項７】
前記送光素子は、近赤外光を発する複数の送光素子を軸対象位置に配置したものであることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５又は請求項６記載の皮下脂肪厚計測装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、皮下脂肪層の厚さを計測する皮下脂肪厚計測装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本出願人は、近年、近赤外光による皮下脂肪層の厚さ計測装置の開発を進めており、本願の発明者の一人は、他の発明者とともに、すでに送受光間距離の異なる複数のセンサ又は１つのセンサにより生体組織中の吸光度変化を計測し、得られた吸光度変化の比率に基づいて、測定対象の吸光物質が主として存在する生体組織と生体表面との間の介在組織の厚みを算出する方法及び装置を創出し、すでに出願している（特願平８−３１４３４５号）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記した先願の皮下脂肪厚計測方法及び装置にあっては、皮下脂肪層の厚さによって計測に適した送受光間距離が異なるにもかかわらず、その距離を選択する手段がなく、一般使用者は最適な送受光間距離を設定することができなかった。そのため、各測定部位における皮下脂肪厚によって最適な計測条件が満たされず、計測精度、分解能が低下し、一般ユーザが使用するには、なお問題が残されていた。
【０００４】
この発明は、上記問題点に着目してなされたものであって、誰もが簡単に計測でき、高精度な計測が可能な皮下脂肪厚計測装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明の皮下脂肪厚計測装置は、送受光間距離の異なる複数のセンサまたは１つのセンサと、該センサにより生体組織中の吸光度変化を計測する吸光度変化計測手段と、得られた吸光度変化の比率に基づいて脂肪層の厚みを算出する脂肪層厚算出手段とを備える生体の脂肪層厚の計測装置において、前記センサは、複数個の異なる光路長が得られるように配置された少なくとも１個の送光素子と複数個の受光素子、あるいは複数個の送光素子と少なくとも１個の受光素子であり、前記送受光素子の中から計測に適切な送受光素子の組合せを選択する情報を入力する入力手段を備えている。
【０００６】
計測に適切な送受光素子の組合せを選択する情報を入力する入力手段は、例えば、腰、足、腹等の測定部位の別、測定範囲、すなわち距離の別、身長、体重、性別、年齢等の個人属性データである。例えば、入力手段により測定部位として「腰」が選択されると、腰の脂肪厚に適した光路長を持つ送発光素子が選択される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態により、この発明をさらに詳細に説明する。図１は、この発明の一実施形態皮下脂肪厚計測装置のケース体１の下面１ａを示し、１個の送光素子２と、３個の受光素子３、４、５が直線上に配置されている。ここでは、送光素子２と受光素子３の距離が２ｃｍ、送光素子２と受光素子４の距離が３ｃｍ、送光素子２と受光素子５の距離が４ｃｍに設定されている。腕、足、腹など広い皮下脂肪厚範囲に対応するため、複数の受光素子３、４、５を設けている。逆に受光素子を１個とし、送光素子を複数あるいは両方を複数とし、適宜選択するようにしてもよい。各素子２、３、４、５は、各送受光間距離により計測部位が異ならないよう、またなるべく小型のプローブセンサユニットとするために、直線上に配置されている。
【０００８】
また、送光素子２は、１つだけでは光量が不足する場合には、図２に示すように、複数の送光素子２ａ、２ｂ、２ｃを使用し、同時点灯してもよい。この場合、各受光素子３、４、５との距離が変わらないように、送光素子２ａ、２ｂ、２ｃは、各受光素子３、４、５との配列線上に対して、軸対象に配置することが望ましい。
【０００９】
図３は、この実施形態皮下脂肪厚計測装置のケース体１の上面１ｂ等を示す斜視図である。ケース体１の上面１ｂには、計測部位選択入力部６と、計測値表示部７が設けられている。計測部位選択入力部６には、図４に示すように、腕ボタン８、足ボタン９、腹ボタン１０が配置されている。一般に、腕＜足＜腹の順で脂肪が多い。このように皮下脂肪層は、計測部位により異なるが、１つの計測部位ではある範囲内にあることが容易に想定される。そのため、この実施形態皮下脂肪厚計測装置において、計測者は自分が測定しようとする部位を選択すると、その選択した計測部位に応じて、適切な送受光間距離が選択される。
【００１０】
もっとも、皮下脂肪厚は個人差も大きい。そのため、上記部位の他に、身長、体重、年齢などの個人属性データをさらに入力し、これらも考慮して、さらに最適な送受光間距離を選択するようにすれば、より精度の高い計測が可能となる。計測値表示部７には、計測された皮下脂肪厚が表示される。
図５は、ケース体１の上面１ｂの他の例を示す図である。ここでは、図４の計測部位選択入力部６に代えて、計測範囲選択入力部１１を備えている。この計測範囲選択入力部１１には、２０ｍｍボタン１２、３０ｍｍボタン１３、４０ｍｍボタン１４を配置している。計測部位の場合、上記したように個人差が大きい。予め、ある程度皮下脂肪厚がどの程度か知っている場合は、この実施形態により計測範囲によって送受光間距離を選択した方が確実である。
【００１１】
図６は、この発明の実施形態皮下脂肪厚計測装置の回路構成を示すブロック図である。図６の回路において、ＣＰＵ２０からの指令により駆動回路２１によって送光素子２が駆動され、近赤外光を発する。この近赤外光は、皮下脂肪３０を通り、散乱吸収を受けるとともに、受光素子３、４、５によって受光され、アナログスイッチ２２でいずれか一つの受光出力が選択され、ＡＭＰ２３を介してＣＰＵ２０に取り込まれる。ＣＰＵ２０では、測定部位選択入力部６で、いずれのボタンか選択入力されているかに応じ、いずれの受光素子３、４、５の出力を生かすか決定し、アナログスイッチ２２を動作させる。例えば、足ボタンが操作されていたとすると、適正な送受光間距離は、送光素子２と受光素子４間であるとして、受光素子４の出力が生かされ、その吸光度信号により皮下脂肪３０の厚さを算出し、計測値表示部７に表示する。
【００１２】
図７は、この発明の他の実施形態皮下脂肪厚測定装置の処理動作を説明するフロー図である。この処理の実行は、図６のＣＰＵ２０の制御のもと、進められる。動作スタートで、先ず測定部位選択入力部６の選択ボタンがいずれであるかを読込む（ＳＴ１）。続いて、送光素子２を駆動し（ＳＴ２）、読込んだ腕ボタン８、足ボタン９、腹ボタン１０のいずれかに対応する受光素子出力を取込み、仮の脂肪厚を計測する（ＳＴ３）。そして、この仮の脂肪厚がボタン選択された部位で決まる所定範囲に属するか否かを判定する（ＳＴ４）。所定範囲であれば、ボタン選択が適切であると判断し、計測も適正であるとし、その仮の脂肪厚を計測値として出力する（ＳＴ７）。
【００１３】
ＳＴ４において、仮脂肪厚が所定範囲外である場合には、選択ボタンが適切でないものとし、計測した仮脂肪厚に対応する距離の受光素子を決定し（ＳＴ５）、その受光素子出力を取込んで、再度脂肪厚を計測し（ＳＴ６）、ここで求められた脂肪厚を計測値として出力する（ＳＴ７）。
適切な送受光間距離は、上述したように、皮下脂肪層厚の約２倍が良い。皮下脂肪２０ｍｍならば、送受光間距離は４０ｍｍとなる。また、一方、皮下脂肪層厚に対して、送受光間距離が必要以上に長い場合は、筋組織での光の減衰が大きく、Ｓ／Ｎが悪くなる。そのため、なるべく短い送受光間距離で計測する必要がある。したがって、上記ように計測する皮下脂肪層厚の上限に対して、約２倍の送受光間距離を選択する必要がある。
【００１４】
【発明の効果】
請求項１に係る発明によれば、送光素子あるいは受光素子を複数にして、複数の異なる送受光間距離を選択し得るようにし、入力手段により適切な送受光間距離を自動選択し得るようにしたので、誰にでも簡単に計測に最適な送受光間距離を選択できるし、計測精度が向上する。
【００１５】
また、請求項２に係る発明によれば、入力手段より入力する情報が測定部位、測定範囲であるから、測定者は部位に合わせた選択ができ、また自分の皮下脂肪率をほぼ知っていれば、適正な送受光間距離を容易に設定できる。
請求項３に係る発明によれば、個人属性データを入力するので、個人別にきめの細かい送受光間距離の設定が可能となり、より計測精度が向上する。
【００１６】
また、請求項４に係る発明によれば、測定部位、測定範囲、個人属性データを綜合勘案できるので、より適正な送受光間距離を設定できる。
また、請求項５に係る発明によれば、送光素子と受光素子を１つのユニットに一体化しているので、小型化が実現できる上、同ユニットで広い計測範囲、多くの部位に対応可能である。
【００１７】
また、請求項６に係る発明によれば、部位と送受距離に応じて送光量を変更しているので、適正な送受光量で計測できる。
また、請求項７に係る発明によれば、複数の送光素子を軸対象に配置しているので、送光量を確保できる上、軸方向に直交方向からの光量のバラツキが少ない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態皮下脂肪厚計測装置のケース体の下面を示す図である。
【図２】同実施形態皮下脂肪厚計測装置のケース体の下面の他の例を示す図である。
【図３】同実施形態皮下脂肪厚計測装置のケース体の上面側より見た斜視図である。
【図４】同実施形態皮下脂肪厚計測装置のケース体の上面を示す図である。
【図５】同実施形態皮下脂肪厚計測装置のケース体の上面の他の例を示す図である。
【図６】同実施形態皮下脂肪厚計測装置の回路構成を示すブロック図である。
【図７】この発明の他の実施形態皮下脂肪厚計測装置の処理動作を示すフロー図である。
【符号の説明】
２          送光素子
３、４、５  受光素子
６          測定部位選択入力部
７          計測値表示部
８          腕ボタン
９          足ボタン
１０        腹ボタン
２０        ＣＰＵ
【図１】
0003564995.tif 000002
【図２】
0003564995.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003564995.tif 000008