(57)【要約】【課題】  特定の部位での筋肉量のバランスを測定する筋肉量バランス測定装置を提供する。【解決手段】  身体の特定の部位を挟み込む少なくとも２組の、生体に電流を印加する電流印加手段若しくは電圧を測定する電圧測定手段を備える。また、印加した電流と測定した電圧から測定部位の生体電気インピーダンスを測定する生体電気インピーダンス測定手段を備える。さらに、測定された生体電気インピーダンスから筋肉量を算出する筋肉量算出手段とを備える。また、算出した各組の前記筋肉量から、挟み込んだ部位の筋肉量のバランスを求める。加えて、特定の部位を挟み込む距離である縦幅と、電流印加手段間又は前記電圧測定手段間の距離である横幅とが伸縮可能であることを特徴とする。【選択図】  図１
2008302106.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体に電流を印加する電流印加手段及び電圧を測定する電圧測定手段を備え、身体の特定の部位に対し対称に配置された前記電流印加手段と前記電圧測定手段の少なくとも２組の電極対と、
前記電流印加手段で印加した電流と前記電圧測定手段で測定した電圧から測定部位の生体電気インピーダンスを測定する生体電気インピーダンス測定手段と、
測定された前記生体電気インピーダンスから筋肉量を算出する筋肉量算出手段とを備え、
算出した各組の前記筋肉量から、前記特定の部位の筋肉量のバランスを求める
ことを特徴とする筋肉量バランス評価装置。
【請求項２】
前記特定の部位に対し対称に配置した電極間の距離である縦幅と、
前記電極対間の距離である横幅とが伸縮可能である
ことを特徴とする請求項１に記載の筋肉量バランス評価装置。
【請求項３】
前記縦幅を計測する縦幅計測手段と、
前記横幅を計測する横幅計測手段とを備え、
前記縦幅と前記横幅から、測定する筋肉に関する体積を算出する体積算出手段とを更に備える
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の筋肉量バランス評価装置。
【請求項４】
前記筋肉量のバランスの測定は、下肢の前面と後面の筋肉量とのバランスを測定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の筋肉量バランス評価装置。
【請求項５】
記憶手段に前記筋肉量のバランスについて評価する評価データを更に備え、前記筋肉量のバランスの目標値を算出することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載の筋肉量バランス評価装置。
【請求項６】
測定した前記各組の筋肉量を、分けて表示することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つに記載の筋肉量バランス評価装置。
【請求項７】
身体の特定の部位を測定した生体電気インピーダンスの値から、筋肉量を算出し、
算出した各組の前記筋肉量から、前記測定した特定の部位の筋肉量のバランスを求める
ことを特徴とする筋肉量バランス評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に筋肉量バランス評価装置、筋肉量バランス評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今の高齢化の進展によって、高齢者の転倒事故が増えていることが問題になっている。
高齢者が一度、転倒して骨折すると、治癒力の低い高齢者は、そのまま寝たきりになってしまうことが多く、老後のＱＯＬ（クオリティー・オヴ・ライフ）の低下という問題を引き起こすためである。
【０００３】
高齢者が転倒する原因の一端は、加齢により、高齢者の筋力が低下することが一因であることが分かっている。
筋力が低下する原因は、加齢による筋繊維の萎縮、筋繊維数の減少により、筋肉量が減少することによる。
ここで、従来、老化による筋力低下は、日常的な筋肉の使用状況の差異により、筋によって異なると考えられてきた。
【０００４】
しかし、近年、とくに体重を支持する筋で、より筋肉量の減少が起こっていることが分かってきた。
特に、６０歳代においては、他の全身の筋肉の平均に比べて、下肢は約１０〜１５％、筋肉量の低下率が高くなっている。このような、体重を支持する筋で筋肉量の低下が起こると、直接、転倒につながる可能性が高くなる。
よって、高齢者の筋肉量を測定する必要が従来に増して高まっている。
【０００５】
ここで、筋肉量の測定に関しては、ＭＲＩやＣＴスキャン等を使用して、画像から筋肉の量を求める方法が存在する。
また、従来から、より簡便で精度も高い、生体インピーダンス法を用いた筋肉量の測定方法が確立されている。
例えば特許文献１に記載の技術を参考にすると、下肢部の筋肉量や骨密度を測定・表示する体組成測定装置が存在する（以下、従来技術１とする。）。
【特許文献１】特開２００７−７４４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
高齢者では筋肉の繊維が脂肪に置き換わっている場合等があり、ＭＲＩやＣＴスキャンでの筋肉量の正確な測定は、難しいという問題があった。
また、従来技術１の体組成測定装置は、複数の電極を用いることで全身の筋肉量を左右別に測定することが可能である。しかし、実際の体重を支持する筋では、ある部位での前後方向の筋のバランスの測定が必要であったが測定できないという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、上述の課題を解消することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の筋肉量バランス評価装置は、生体に電流を印加する電流印加手段及び電圧を測定する電圧測定手段を備え、身体の特定の部位と対称に配置する少なくとも２組の電極対と、印加した電流と測定した電圧から測定部位の生体電気インピーダンスを測定する生体電気インピーダンス測定手段と、測定された前記生体電気インピーダンスから筋肉量を算出する筋肉量算出手段とを備え、算出した各組の前記筋肉量から、前記特定の部位の筋肉量のバランスを求めることを特徴とする。
本発明の筋肉量バランス評価装置は、前記特定の部位に対称に配置した電極間の距離である縦幅と、前記電極対間の距離である横幅とが伸縮可能であることを特徴とする。
本発明の筋肉量バランス評価装置は、前記縦幅を計測する縦幅計測手段と、前記横幅を計測する横幅計測手段とを備え、前記縦幅と前記横幅から、測定する筋肉に関する体積を算出する体積算出手段とを更に備えることを特徴とする。
本発明の筋肉量バランス評価装置は、前記筋肉量のバランスの測定は、下肢の前面と後面の筋肉量とのバランスを測定することを特徴とする。
本発明の筋肉量バランス評価装置は、記憶手段に前記筋肉量のバランスについて評価する評価データを更に備え、前記筋肉量のバランスの目標値を算出することを特徴とする。
本発明の筋肉量バランス評価装置は、測定した前記各組の筋肉量を、分けて表示することを特徴とする。
本発明の筋肉量バランス評価方法は、身体の特定の部位を対称に測定した生体電気インピーダンスの値から、筋肉量を算出し、算出した各組の前記筋肉量から、前記対称に測定した部位の筋肉量のバランスを求めることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、特定の部位の筋肉量のバランスを測定することができる生体電気インピーダンス測定装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
＜実施の形態＞
（生体電気インピーダンス測定装置の構成）
以下に本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１の外観図を参照して説明すると、本発明の実施の形態に係る測定装置１は、コントロール部１００と、電極部２３０とがコード１０によって接続され、構成されている。
コントロール部１００の上面には、電源スイッチや数値キーといった複数のキーからなり、各種の身体情報の入力を行う入力手段である入力装置６、測定結果を表示するドットマトリクスＬＣＤや有機ＥＬパネル等からなる表示手段である表示装置７、測定結果を用紙に印刷して排出する印刷装置８が設けられている。
【００１１】
（電極の構成）
図２と図３を更に参照して、被測定者が上向きに寝た状態で測定する際の例について説明する。なお、本測定装置１は、上向き以外でも俯せや直立姿勢、あるいは座った姿勢等でも測定が可能である。
電極部２３０は電流印加手段および電圧測定手段であり、クリップ２とクリップ３（電極対）と、各クリップの向きを調整可能なジョイント部１５により接続して構成している。
クリップ２とクリップ３とには、測定する特定の部位の上部（被測定者が上向きに寝た状態で測定するとき上部となる）に接する電流供給電極２ｄ、３ｄ、電圧測定電極２ｂ、３ｂと、測定する部位の下部に接する電流供給電極２ａ、３ａと、電圧測定電極２ｃ、３ｃとが備えられている。これらの電極は、測定する特定の部位に対し対称に（挟み込むように）接続している。また、これらの電極は、コード１０を介して電極切替装置２０に接続している。
また、クリップ２は、例えば電極２ａと２ｄの距離である縦幅を自在に調整できる。同様に、クリップ３も、例えば電極３ａと電極３ｄ間の距離である縦幅を自在に調整できる。さらに、クリップ２とクリップ３の間の長さ（距離）は、伸縮可能で可変である。
ここで、電極部２３０は、クリップ２又は３のクリップの内部に仕込まれているエンコーダ、スライド可変抵抗、又は抵抗アレイ等であり電極間の縦幅を計測する縦幅計測部４ａ（縦幅計測手段）と、ジョイント部１５に備えるエンコーダ、スライド可変抵抗、又は抵抗アレイ等であり横幅を計測するために用いる横幅計測部４ｂ（横幅計測手段）とを備えている。
【００１２】
（内部構成）
図４のブロック図を更に参照して、測定装置１の制御構成について説明する。
コントロール部１００は内部に、各種データ等を記憶する記憶手段であるＲＡＭ、ＲＯＭ等のメモリ及びフラッシュメモリ・ＨＤＤ等の補助記憶装置からなる記憶装置２４と、マイクロコンピュータ（ＣＰＵ）及び、印加電流と測定電圧から生体電気インピーダンスを算出する生体電気インピーダンス算出手段を具備する演算制御装置２５と、演算制御装置２５やその他の各装置に電力を供給する電源装置２８と、ＰＣ（パーソナル・コンピュータ）等である他のコンピュータに接続することができるＵＳＢ（ユニバーサル・シリアル・バス）、ＬＡＮ（ローカル・エリア・ネットワーク）等の端子又は、無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ワイヤレスＵＳＢの接続装置等である通信装置６０とを備える。
【００１３】
また、演算制御装置２５は、算出された生体電気インピーダンスの補正を行う補正手段でもある。さらに、生体の組成に関する指標を算出する体組成算出手段でもあり、他の各種の演算や制御についても行うことができる。さらに、演算制御装置２５は、入力装置６と表示装置７と印刷装置８とも接続している。
電極部２３０からは、各電極や縦幅計測部４ａ、横幅計測部４ｂと接続しているコード１０が、コントロール部１００と接続している。コード１０内の各電極からの信号線は電子的なリレー回路等である電極切替装置２０を介して、電流供給装置２１と電圧測定装置２２に接続される。この電流供給装置２１と電圧測定装置２２とは、制御手段である演算制御装置２５に接続している。
コード１０の縦幅計測部４ａ、横幅計測部４ｂと接続している信号線は、演算制御装置２５のＩ／Ｏ等に直接、接続されている。
【００１４】
（筋肉量の測定）
次に、本発明の実施の形態に係る筋肉バランスの測定について、フローチャートである図５を参照して説明する。
まず、測定者が図示しないスイッチを押すと、電源装置２８から電源が各部に供給される。これにより、演算制御装置２５が起動し、記憶装置２４のＲＯＭ又はフラッシュメモリ等に記憶されたファームウェアを実行し始める。
【００１５】
（ステップＳ１０１）
次に、ステップＳ１０１において、演算制御装置２５が、ファームウェアに記載した初期化処理を行う。
これにより、演算制御装置２５は各部の初期化を行い、図示しない初期画面を表示装置７に表示する。
各部の初期化処理が終了した場合、演算制御装置２５は、次のステップＳ１０２に処理を進める。
【００１６】
（ステップＳ１０２）
ステップＳ１０２においては、演算制御装置２５が、起動を終了して測定準備完了した旨を、表示装置７に表示する。
ここで、測定者又は被測定者により、性別、年齢、身長といった個人パラメータが入力される。
この個人パラメータの入力は、入力装置６の数字キー等を用いて行われる。また、通信装置６０を介して他のコンピュータにより入力してもよい。
この個人パラメータのデータに関しては、演算制御装置２５が記憶装置２４のＲＡＭに記憶する。
【００１７】
次に、測定者は、図２と図３に示すように、被測定者の筋肉量のバランスを測定する特定の部位（この場合は大腿）を挟み込むように、本測定装置１の電極部２３０のクリップ２とクリップ３を取りつけて接触させる。
本発明の実施の形態においては、大腿部の前面と後面（上向きで測定する場合は、上と下）の筋肉量のバランスについて測定する場合について説明する。
測定者は、筋肉量のバランスを測定したい方向（この場合は膝側とふくらはぎ側）を、クリップを挟む方向（上下方向）と合わせる。ここでは、電流供給電極２ｄ、３ｄ及び電圧測定電極２ｂ、３ｂとが膝側であり、電流供給電極２ａ、３ａ及び電圧測定電極２ｃ、３ｃとがふくらはぎ側となる。
そして、表示装置７の表示に従って、測定者が表示装置７に表示したメニューの指示に従い、対話的に入力装置６のキーを押下して測定開始の指示を行うことにより、実際の測定処理を開始する。
【００１８】
（ステップＳ１０３）
ステップＳ１０３においては、演算制御装置２５が、縦幅計測部４ａの信号を基にしてクリップ２又は３のいずれか１つの開き幅（以下、縦幅とする）を計測し、横幅計測部４ｂの信号を基にしてクリップ２とクリップ３の間の距離である電極２ｃと電極３ｃとの間、又は電極２ｂと３ｂとの間の距離（以下、横幅とする）を計測する。
この縦幅と横幅は、演算制御装置２５が記憶装置２４のＲＡＭに記憶し、後のステップにおいて、生体電気インピーダンスの値より、上側、下側、それぞれの筋肉量を算出する際、体積を算出するために用いる。以下で、図６〜図８を参照して詳しく説明する。
【００１９】
図６を参照すると、例えば、縦幅計測部４ａは、ロータリーエンコーダを用いて、クリップの開閉角度αからクリップの開く距離ｌを計測する。具体的には、アブソリュート方式のロータリーエンコーダを用いて、角度αに対応するグレイコードの２進データを演算装置２５のＩ／Ｏに入力する。この値を演算制御装置２５内のＲＯＭ内の値と比較し、入力されたα値に対応する距離ｌを求める。角度αが小さい角度であるα1の場合（図６の（ａ））は距離ｌは小さな値ｌ1となり、角度αが大きな角度であるα2の場合は距離ｌは大きな値ｌ2となる（図６の（ｂ））。
また、同様に図７を参照すると、例えば、横幅計測部４ｂは、リニアエンコーダを用いてクリップ間の距離ｍ、ｎを計測する。具体的には、アブソリュート方式の距離ｍとｎに対応したグレイコードの２進データを、直接演算装置２５のＩ／Ｏに入力することができる。この値を、演算制御装置２５内のＲＯＭ内の値と比較し、距離ｍ、ｎを演算する。
なお、図８を参照すると、クリップ２とクリップ３においては、回転して特定の部位を挟み込む形式ではなく、上下に移動して特定の部位を挟み込む形式のクリップを用いることも可能である。この場合は、縦幅計測部４ａにリニアエンコーダを用いることができる。これにより、横幅計測部４ｂの例と同様に、クリップの開く距離ｌ＝ｌ2−ｌ1を伸縮距離により計測することができる。
また、上述のエンコーダには、当然、インクリメンタル方式のエンコーダを使用することも可能である。
【００２０】
（ステップＳ１０４）
次に、ステップＳ１０４において、演算制御装置２５が、生体電気インピーダンス（生体ＢＩ）の測定を行う。
この際に行われる、複数の周波数の交流電流を用いた生体電気インピーダンス測定（多周波生体インピーダンス測定）の動作について以下で説明する。
【００２１】
多周波生体電気インピーダンス測定は、印加電流の周波数Ｆｉをｉ＝１からはじめて、設定されているｎ回に亘り行う。
第一番目の周波数における測定の初期設定として、ｉ＝１が設定され、このｉの値によって周波数Ｆｉが設定される。
記憶装置２４内のＲＯＭに予め配置された測定制御パラメータ（以下、測定制御パラメータと略記する）を基に、演算制御装置２５が出力信号周波数を設定し、その出力信号を電流供給装置２１へ出力する。
電流供給装置２１は、電流値が設定可能な定電流出力回路で構成されており、測定制御パラメータを基に出力電流値を設定する。
その交流電流出力は、まず上側（この場合は膝側）の測定をする場合、電極切替装置２０を介し、上部に接する電流供給電極２ｄ、３ｄにより、被測定者に電流を印加する。このときの電圧を、電圧測定電極２ｂ、３ｂで測定する。
次に下側（この場合は、ふくらはぎ側）の測定をする場合、電極切替装置２０を介し、下部に接する電流供給電極２ａ、３ａにより、被測定者に電流を印加する。このときの電圧を、電圧測定電極２ｃ、３ｃで測定する。
【００２２】
この測定時には、電極２ａ、３ａあるいは電極２ｄ、３ｄから被測定者に流れる電流を電源供給装置２１内に設けられた基準抵抗（図示しない）より検出し、その出力のアナログ信号を演算制御装置２５内のＡ／Ｄ変換器を用いてデジタル信号に変換し、その結果を演算制御装置２５のＲＡＭに記憶する。同時に、このとき電極２ｂ、３ｂあるいは電極２ｃ、３ｃ間で発生した電圧を被測定者に接触した電圧測定電極を通して電圧測定装置２２内の差動増幅回路に入力し、差動増幅回路は、入力されたそれぞれの電圧の差である信号を演算制御装置２５内のＡ／Ｄ変換器に出力する。Ａ／Ｄ変換器は、入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換することで生体電気インピーダンスを測定し、その結果をＲＡＭに記憶する。
【００２３】
第一番目の周波数によるインピーダンス測定が終了したら、ｉに１を加えて、規定の測定回数を終了していないか判定する。ここで、ｉが設定回数のｎを越えていたら、インピーダンスの測定は終了となり、未だ越えていなければ、次の周波数でのインピーダンス測定を行う。
【００２４】
続いてステップＳ１０４で測定された生体電気インピーダンス測定値から、生体電気インピーダンスベクトル軌跡およびそれに関するパラメータが算出される。
通常、生体電気インピーダンスは、図９に示すような、細胞外液抵抗Ｒｅ、細胞内液抵抗Ｒｉ、細胞膜容量Ｃｍを集中定数で表現した等価回路で表されるが、実際には、生体を構成する個々の細胞が、その形状や性質の差異により、それぞれ定数の異なる回路で表されるため、その集合体である生体では、集中定数による等価回路を測定した場合のように、生体電気インピーダンスベクトル軌跡は半円とならずに、コール−コールの円弧則に従う円弧となるとされている。
【００２５】
従って、一般に、生体電気インピーダンスは、図１０に示すような円弧状の軌跡を描く。ここで、Ｘ軸は生体電気インピーダンスのレジスタンス成分を表し、Ｙ軸は生体電気インピーダンスのリアクタンス成分を表す。生体電気インピーダンスのリアクタンス成分は容量性なので負の値をとるため、生体電気インピーダンスベクトル軌跡は、Ｘ軸の下方に位置し、また、求める生体電気インピーダンスベクトル軌跡は円弧であるという仮定から、周波数Ｆ１、Ｆ２、…、ＦＮの各々における生体電気インピーダンス測定値Ｚ１、Ｚ２、…、ＺＮは、ある円の円周上にある。ここで、円の中心のＸ座標をａ、円の中心のＹ座標をｂ、円の半径をｒとすると、生体電気インピーダンス測定値を通る円の方程式は式１のように表される。
【００２６】
（Ｘ−ａ）2＋（Ｙ−ｂ）2＝ｒ2   ……  （式１）
ａ、ｂ、ｒは、式１に、周波数Ｆ１、Ｆ２、…、ＦＮにおける生体電気インピーダンス測定値Ｚ１、Ｚ２、…、ＺＮを代入することにより求められる。
【００２７】
また、式１から、Ｘは以下のように表される。
Ｘ＝ａ±ｓｑｒｔ（ｒ2−ｂ2）  ……  （式２）
なお、ｓｑｒｔ（）は平方根を示す。
【００２８】
そして、式２より、式１で表される円とＸ軸との交点Ｒ0、Ｒinf（Ｒ0＞Ｒinf）は、以下のように求められる。
Ｒ0    ＝  ａ＋ｓｑｒｔ（ｒ2−ｂ2）  ……  （式３）
Ｒinf  ＝  ａ−ｓｑｒｔ（ｒ2−ｂ2）  ……  （式４）
【００２９】
更に、式３および式４より、図９の等価回路におけるＲｅおよびＲｉは以下のように求められる。
Ｒｅ＝Ｒ0                              ……  （式５）
Ｒｉ＝Ｒ0・Ｒinf／（Ｒ0−Ｒinf）       ……  （式６）
【００３０】
特性周波数Ｆcにおける生体電気インピーダンスベクトルＺcは、リアクタンス成分、すなわちＹ軸成分の絶対値が最大になる点であるから、その場合のレジスタンス成分であるＸ座標値およびリアクタンス成分であるＹ座標値は以下のように算出される。
Ｘ＝ａ        ……  （式７）
Ｙ＝ｂ−ｒ    ……  （式８）
【００３１】
ここで、ＲcはＺcのレジスタンス成分、ＸcはＺcのリアクタンス成分とすると、Ｚcは以下のように表される。
Ｚc＝Ｒc＋ｊＸc＝ａ＋ｊ（ｂ−ｒ）    ……  （式９）
【００３２】
また、Ｚ（ω）はωにおける生体電気インピーダンスベクトル、τ、βは定数とすると、コール−コールの円弧則から、任意の角周波数ωにおける生体電気インピーダンスベクトルは以下のように表される。
Ｚ（ω）＝（Ｒ0−Ｒinf）／｛１＋（ｊωτ）β｝  ……  （式１０）
【００３３】
更に、τ＝１／ωｃとして、式１０は以下のように表される。
Ｚ（ω）＝（Ｒ0−Ｒinf）／｛１＋（ｊω／ωｃ）β｝  ……  （式１１）
【００３４】
ここで、ωｃ＝２πＦcであるから、先に測定された生体電気インピーダンス測定値を用いて、Ｆcおよびβが求められる。
【００３５】
（ステップＳ１０５）
次に、ステップＳ１０５においては、演算制御装置２５が、身体成分量を算出して、記憶装置２４のＲＡＭに記憶する。
これは、上述のように生体電気インピーダンス測定値から求められた生体電気インピーダンスベクトル軌跡およびそれに関するパラメータＲ0およびＲinf、ＲeおよびＲi、Ｚc、Ｒc、Ｘc、Ｆc等に基づいて、体脂肪量、除脂肪量（体重と体脂肪量との差）等の身体成分量を算出する。
また、算出された身体成分量から、細胞内液量ＩＣＷ、細胞外液量ＥＣＷ、細胞内外液量比ＩＣＷ／ＥＣＷ、体水分量ＴＢＷ（＝ＩＣＷ＋ＥＣＷ、細胞外液量と細胞内液量との和）等の値も求めることができる。
例えば、細胞内液量ＩＣＷ、細胞外液量ＥＣＷ、体水分量ＴＢＷの値は、Ｒｉ、Ｒｅ、身長Ｈｔ、体重Ｗの値を用いて以下の式により求められる。
ＩＣＷ ＝ Ｋｉ１・Ｈｔ２ ／ Ｒｉ ＋ Ｋｉ２Ｗ ＋ Ｋｉ３
ＥＣＷ ＝ Ｋｅ１・Ｈｔ２ ／ Ｒｅ ＋ Ｋｅ２Ｗ ＋ Ｋｅ３
ＴＢＷ ＝ ＩＣＷ ＋ ＥＣＷ
（ただし、Ｋｉ１、Ｋｉ２、Ｋｉ３、Ｋｅ１、Ｋｅ２、Ｋｅ３は係数）
【００３６】
また、演算制御装置２５が、記憶装置２４のＲＯＭ内に記憶している筋肉量測定プログラム（筋肉量測定手段）により、筋肉量を算出する。
まず、上述の縦幅と横幅より、測定部位の体積を求める。
この体積としては、筋肉量測定プログラムの体積測定ルーチン（体積算出手段）により算出する。この際、例えば、体内に電流が流れる体積を長方体の体積に比例するモデルを採用し、以下の式にて算出する：
体積  ＝  縦幅・横幅・ｖｈ
（ただし、ｖｈは係数）
本発明の実施の形態に係る測定装置１においては、体積と筋肉量とに対応したＲｃを基にした回帰式を用意しておき、本発明の実施の形態に係る測定値である上部又は下部のＲｃを当てはめて、筋肉量を算出する。この相関による回帰式又はデータ・テーブルは、記憶装置２４のＲＯＭ内に記憶している。
この式としては体積・年齢・生体電気インピーダンスの値に対応する関数を用いた、以下のようなものが使用可能である：
Ｍ（筋肉量）＝ｆ（体積、年齢、生体電気インピーダンス値）
【００３７】
（ステップＳ１０６）
次に、ステップＳ１０６において、演算制御装置２５は、測定と演算が終了した旨を表示装置７に表示する。
【００３８】
（ステップＳ１０７）
次に、ステップＳ１０７において、演算制御装置２５は、筋肉量を表示装置７に表示し、被験者へのアドバイスを行う。
図１１を参照して説明すると、測定者が入力装置６のキーを押下することで、筋肉量を表示する表示画面７０１と、被測定者の個人パラメータにより計算した筋肉量の目標値である筋肉量を表示する表示画面７０２と、筋肉量のバランスを図示的に表示する表示画面７０３とを切り替えることができる。
【００３９】
これらの表示画面においては、上部の電極で測定した筋肉量と、下部の電極で測定した筋肉量を、それぞれ前面、後面として表示する。
表示画面７０１においては、上述の測定と筋肉量の算出で求めた筋肉量を表示する。
表示画面７０２においては、性別、年齢、身長等に基づき、同性、同年齢、同身長の場合に標準的な筋量を、記憶装置２４に記憶している筋肉量バランスの評価データと評価用回帰式から求めて、目標値として表示する。
表示画面７０３においては、表示画面７０１の筋肉量と表示画面７０２の筋肉量の割合から、例えば、筋肉を模した弓なりになった線の数で表すことができる。
さらに、測定者が入力装置６のキーを押下することで、測定結果のアドバイスを表示する表示画面７０４を表示することができる。
このアドバイスに関しては、上述の表示画面７０１の筋肉量と表示画面７０２の筋肉量の割合について、前面と後面の比から記憶装置２４のＲＯＭ内に記憶した閾値と文章を基にして表示する。
【００４０】
さらに、測定者が入力装置６のキーを押下すると、表示画面７０１〜７０４の内容と、上述の測定結果のうち筋肉量や脂肪率、骨密度等を含む測定値を印刷装置８により印刷する。
この印刷時には、より詳しいアドバイスの文書を印刷することも可能である。
また、これらの測定結果を、通信装置６０を用いて、他のコンピュータへの送信を行うことができる。この場合、他のコンピュータの画面上で、測定結果について確認することが可能である。
測定結果を確認すると、測定者は本測定装置１の電源を切り、測定を終了する。
【００４１】
本発明の実施の形態に係る測定装置１は、特定の部位の前面と後面、すなわち前後方向の筋肉量を測定することができる生体電気インピーダンス測定装置を提供することができる。
測定結果により、加齢による筋肉量の減少に際し、実際の体重を支持する筋では、ある部位での前後方向の筋のバランスの測定を行うことができる。
【００４２】
さらに、アスリートの場合、筋量のバランスが悪いと傷害を起こし、パフォーマンスの低下を招く怖れがある。
これに対して、本測定装置１を用いて筋肉量の前後方向の筋肉量のバランスを測定することで、アスリートの傷害を防ぐことが可能になる。この場合、スポーツの種類により特有な基準となる筋量を記憶し、スポーツの種類により個別に判定するようにすることもできる。
また、アスリートが実際に肉離れ等の傷害を起こしてしまい、リハビリを行っているが、どの程度回復しているのか分からない場合、さらに回復した後で再発しないように、前後方向のバランスが良い筋肉量を獲得したい場合等にも使用することができる。これにより、アスリートのパフォーマンスを上げることができ、傷害を起こしにくい筋肉量を獲得することができる。
【００４３】
また、本測定装置１は、加齢による筋肉量の低下だけでなく、何らかの原因で筋肉量が減った後、筋肉量が回復する際の筋肉のバランス変化について測定することができる。
たとえば、骨折によりギプス固定をすると、筋の活動が長期間にわたり低下するため、筋は大きな萎縮を示す。この場合、固定された特定の筋がより萎縮度合いが高い。
これにより、例えば、ギブスを外してリハビリテーション（リハビリ）を行った際の回復について、簡便に測定することが可能になる。
【００４４】
また、宇宙空間での滞在が長期間になった場合にも、筋の萎縮が生じる。スペースステーション等に長期滞在する宇宙飛行士は、毎日、運動を行うことで、筋の萎縮を防ぎ、骨密度の維持を図っている。しかし、運動の負荷のかけ方により、筋肉量のバランスが損なわれる可能性があり、筋肉量のバランスを知る方法が求められていた。
ここで、本測定装置１により、宇宙で宇宙飛行士の筋肉量のバランスの測定を行うことができる。
なお、自由落下状態又は微少重力状態では、体内の水分の分布が変化することが知られている。このため、本測定装置１が宇宙で筋肉量の測定を行う場合には、測定者は入力装置６を使用して、対話的に筋肉量の算出の式を補正する「宇宙モード」に予め設定して測定を行う必要がある。
【００４５】
なお、本発明の実施の形態に係る測定装置１はコントロール部１００と、電極部２３０が分離しているように描いたが、クリップ２又は３の内部あるいはクリップ２、３と一体化してコントロール部１００に相当する回路を備え、さらにクリップの電極とは反対側にタッチパネル付きの液晶装置等である表示兼入力装置を備えてもよい。この場合、単一の部位からなる装置で測定を行うことができるので可搬性が向上する。さらに、コード１０の長さに依存しないため、より測定する際の測定者又は非測定者の測定動作の自由度を広げることができる。
また、本発明の実施の形態に係る測定装置１はクリップにより電極を密着させるように説明したが、当然、直接皮膚に貼り付けるような電極を用いてもよい。この場合、フレキシブルな計り等の手段を測定者が目視することにより電極間の縦幅と横幅を入力することができる。さらに、特定の部位に巻き付けるタイプの電極を使用することもできる。
【００４６】
さらに、上述の本発明の実施の形態においては、脚の筋肉量のバランスを測定する例について説明したが、筋肉量のバランスを測定したい箇所、特定の筋肉の筋肉量を測定したい箇所であれば、身体中のどこでも測定を行うことが可能である。
この場合、解剖図を基にした測定ポイントを用意しておき、測定者が入力装置で測定したい箇所を入力装置６で入力すると、演算制御装置２５が表示装置７上に、測定ポイントを人体図に沿って表示する。
例えば図１２を参照すると、肩の位置に☆印が表示している。この表示装置７の指示に従ってクリップ２とクリップ３を測定者が被測定者に取り付けると、例えば、肩こりの原因になる肩の筋肉量のバランスを測定することができる。
また、アスリートにとって、どの位置の筋肉量が多くなっているのかを知ることは非常に重要である。このため、例えば、本測定装置１を、水泳選手や、短距離選手、長距離選手等、トレーニングにより、それぞれのスポーツに適した筋肉が増加しているかを測定するといった用途にも使用することができる。
【００４７】
さらに、本発明の実施の形態では、電極を上下２組としたが、これ以上の数の電極アレイ等を用いることで、より正確に特定の部位の筋肉量とそのバランスを測定することができる。
【００４８】
また、本測定装置１は測定結果を図示しない他のコンピュータに送信でき、他のコンピュータは補助記憶装置であるＨＤＤ等の不揮発性の記憶手段を備えているため、この経時的な観測のデータをチェックすることを簡便に行うことができる。
さらに、筋肉量の測定が簡便なため、筋肉量の状態の経時的変化を追跡するのに適しており、回復とともに数値が増加して視覚的に把握することができるため、回復による測定者又は被測定者の回復にかける意欲を増進させることが可能である。
加えて、本測定装置１は、従来技術１の生体電気インピーダンス測定装置と異なり、記憶装置２４のＲＯＭ内に児童やお年寄りを含む被験者の回帰式を記憶している。このため、児童やお年寄りの筋肉量についても正確に測定することができる。よって、より回復の度合いを正確に把握することが可能である。
【００４９】
なお、上記実施の形態の構成及び動作は例であって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して実行することができることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施の形態に係る筋肉量バランス測定装置の構成を示す外観図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る生体電気インピーダンスを測定している際の電極部２３０の様子を側面から見た図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る生体電気インピーダンスを測定している際の電極部２３０の様子を背後から見た図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る筋肉量バランス測定装置の制御構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る筋肉量バランス測定装置の測定手順および動作の概要を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態に係る縦幅計測部４ａによる縦幅計測の概要を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る横幅計測部４ｂによる横幅計測の概要を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る縦幅計測部４ａによる別の縦幅計測の概要を示す図である。
【図９】生体電気インピーダンスを表す等価回路図である。
【図１０】生体電気インピーダンスベクトル軌跡を表すグラフ図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係る筋肉量バランス測定の結果の表示例を示す概念図である。
【図１２】本発明の実施の形態に係る筋肉量バランスを脚以外で計る際のターゲットを示す表示例を示す図である。
【符号の説明】
【００５１】
１   測定装置
２、３  クリップ
２ａ、２ｄ、３ａ、３ｄ  電流供給電極（電流印加手段）
２ｂ、２ｃ、３ｂ、３ｃ  電圧測定電極（電圧測定手段）
４ａ  縦幅計測部
４ｂ  横幅計測部
６  入力装置
７  表示装置
８  印刷装置
１０  コード
１５  ジョイント部
２０  電極切替装置
２１  電流供給装置
２２  電圧測定装置
２４  記憶装置
２５  演算制御装置
２８  電源装置
６０  通信装置
１００  コントロール部
２３０  電極部
７０１、７０２、７０３、７０４  表示画面
【図１】
2008302106.tif 000003
【図２】
2008302106.tif 000004
【図３】
2008302106.tif 000005
【図４】
2008302106.tif 000006
【図５】
2008302106.tif 000007
【図６】
2008302106.tif 000008
【図７】
2008302106.tif 000009
【図８】
2008302106.tif 000010
【図９】
2008302106.tif 000011
【図１０】
2008302106.tif 000012
【図１１】
2008302106.tif 000013
【図１２】
2008302106.tif 000014