(57)【要約】【課題】画像解析の専門家を必要とせずに皮脂厚その他を計測し、計測した皮脂厚に基づき、体脂肪率、体脂肪量、皮下脂肪量、内臓脂肪量を算出する。また、これらの計測結果あるいは算出結果を被験者にわかりやすく表示する。また、持ち運びや操作の上で利便性を高くする。【解決手段】皮下の状況を参照し、皮膚位置および皮下脂肪と筋肉との境界位置をマウスなどを用いて指示すると、皮脂厚を数値表示する。数値表示された皮脂厚と別途入力されたパラメータの値とに基づき体脂肪率または体脂肪量または皮下脂肪量または内臓脂肪量を算出し表示する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
皮膚との接触面を有する超音波プローブと、
この超音波プローブの出力に基づき皮下の状況を画像表示する手段と、
この画像表示する手段の表示画面上で操作により指示された皮膚位置および皮下脂肪と筋肉との境界位置の間の距離を皮脂厚として数値表示する手段と
を備えた超音波皮脂厚計であって、
前記数値表示する手段により数値表示された皮脂厚と別途入力されたパラメータの値とに基づき体脂肪率または体脂肪量または皮下脂肪量または内臓脂肪量を算出し表示する手段を備えた
ことを特徴とする超音波皮脂厚計。
【請求項２】
あらかじめ１または複数の皮脂厚測定部位が定められ、
前記算出し表示する手段は、当該１または複数の皮脂厚測定部位に応じてそれぞれ皮脂厚と別途入力されたパラメータの値とに基づき体脂肪率または体脂肪量または皮下脂肪量または内臓脂肪量を算出し表示する手段を備えた
請求項１記載の超音波皮脂厚計。
【請求項３】
複数の皮脂厚測定部位毎に実際に測定された複数の皮脂厚測定部位毎の皮脂厚値を表示する手段を備えた請求項１または２記載の超音波皮脂厚計。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は皮脂厚の測定に利用する。特に、皮脂厚測定値に基づく体脂肪率または体脂肪量または皮下脂肪量または内臓脂肪量の測定技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
超音波プローブを用いて皮下の状況を画像表示する装置が医療機関を中心に広く利用されている。このような装置により得られた画像は、専門家により画像解析されて各種治療に役立てられる。
【０００３】
例えば、皮脂厚を測定することにより、肥満度を診断したり、皮脂厚の数値からさらに体脂肪率、体脂肪量、皮下脂肪量、内臓脂肪量などを測定することにより、健康診断を行うことができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
いわゆるフィットネスクラブなどの医療機関以外の施設においても、このような超音波プローブを用いた皮下状況の表示装置を用いて皮脂厚を測定したいという要望があるが、そのためには、画像解析の専門家を必要とするために、このような施設に広く普及するには至っていない。
【０００５】
また、たとえ皮脂厚がこのような画像表示装置によって測定できたとしても、その測定結果から体脂肪率、体脂肪量、皮下脂肪量、内臓脂肪量などを測定することは、これもまた専門的知識が要求されるので、医療機関あるいは研究機関以外の施設で、これらの測定を扱うことは困難である。
【０００６】
さらに、医療用に開発された装置の場合には、フィットネスクラブなどで必要となる機能以外にも多数の機能を備えており、小型化、軽量化、簡単化は軽視される傾向にある。このため、持ち運びや操作を行う上での利便性が低い。
【０００７】
本発明は、このような背景に行われたものであって、画像解析の専門家を必要とせずに皮脂厚その他を測定することができ、さらに、測定した皮脂厚に基づき、体脂肪率、体脂肪量、皮下脂肪量、内臓脂肪量を算出することができ、また、これらの測定結果あるいは算出結果を被験者にわかりやすく表示することができ、さらに、持ち運びや操作の上で利便性の高い超音波皮脂厚計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】
本発明は、皮膚との接触面を有する超音波プローブと、この超音波プローブの出力に基づき皮下の状況を画像表示する手段と、この画像表示する手段の表示画面上で操作により指示された皮膚位置および皮下脂肪と筋肉との境界位置の間の距離を皮脂厚として数値表示する手段とを備えた超音波皮脂厚計である。
【０００９】
これによれば、オペレータは、単に、表示された皮下の状況を参照し、皮膚位置および皮下脂肪と筋肉との境界位置（以下、単に境界位置と呼ぶ）をマウスなどを用いて指示するだけで、その後の処理は自動的に本発明の装置が行い、皮脂厚を数値表示する。さらに詳細に説明すると、画面上の縮尺を本発明の装置は認識しており、画面上の指示された皮膚位置および境界位置の間の距離を縮尺を用いて実際の距離に換算する。これにより、専門的知識を有しない利用者でも皮脂厚を測定することができる。
【００１０】
さらに、前記数値表示する手段により数値表示された皮脂厚と別途入力されたパラメータの値とに基づき体脂肪率または体脂肪量または皮下脂肪量または内臓脂肪量を算出し表示する手段を備えたことを特徴とする。
【００１１】
すなわち、単に皮脂厚を測定するのみならず、フィットネスクラブなどで必要となるデータを専門的知識を有しないオペレータでも得ることができる。ここで、パラメータとは、例えば、性別、年齢、身長、体重、ヘソ周囲長（ヘソを含む胴回り）である。これらのパラメータと皮脂厚とにより、体脂肪率または体脂肪量または皮下脂肪量または内臓脂肪量を算出して表示する。
【００１２】
また、あらかじめ１または複数の皮脂厚測定部位が定められ、前記算出し表示する手段は、当該１または複数の皮脂厚測定部位に応じてそれぞれ皮脂厚と別途入力されたパラメータの値とに基づき体脂肪率または体脂肪量または皮下脂肪量または内臓脂肪量を算出し表示する手段を備えることもできる。
【００１３】
これにより、素早く多くの被験者に対して測定を行いたい場合と、少ない被験者に対して正確な測定を行いたい場合とで、測定方法を切り替えることができる。前者の場合には、例えば、体の中で比較的測定し易い箇所を一箇所選び、そこの皮脂厚を測定した結果から体脂肪率または体脂肪量または皮下脂肪量または内臓脂肪量を算出し表示する。後者の場合には、複数の異なる部位を選び、そこの皮脂厚を測定した結果から体脂肪率または体脂肪量または皮下脂肪量または内臓脂肪量を算出し表示する。
【００１４】
また、複数の皮脂厚測定部位毎に実際に測定された複数の皮脂厚測定部位毎の皮脂厚値を表示する手段を備えることもできる。これによれば、複数箇所の測定結果をわかりやすく表示し、詳細な分析に役立てることができる。
【００１５】
また、本発明の超音波皮脂厚計は、皮脂厚の測定結果から体脂肪率、体脂肪量、皮下脂肪量、内臓脂肪量を測定し表示するところに特徴があるが、その他にも、筋肉の厚さ、筋肉量、脂肪を除いた体重である除脂肪体重、身長および体重から算出され体格の度合いを示す体格指数などを測定し表示することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明実施形態の超音波皮脂厚計を図１ないし図１４を参照して説明する。図１は本実施形態の超音波皮脂厚計の構成図である。図２、図３、図４は本実施形態の超音波皮脂厚計の使用手順を示すフローチャートである。図５は画像表示部に表示された皮下の画像を示す図である。図６は画像表示部に表示された皮脂厚下限およびこれを指示するマーカを説明するための図である。図７はデータ表示部に表示されたモード１（３点法）によるデータ表示状況を示す図である。図８はデータ表示部に表示されたモード１（１点法）によるデータ表示状況を示す図である。図９はデータ表示部に表示されたモード２によるデータ表示状況を示す図である。図１０はデータ表示部に表示されたモード３によるデータ表示状況を示す図である。図１１はデータ表示部に表示されたモード３によるグラフ表示状況を示す図である。図１２および図１３は本実施形態の超音波皮脂厚計による筋肉厚測定を説明するための図である。図１４は本実施形態の超音波皮脂厚計の実装形態を示す図である。
【００１７】
本実施形態の超音波皮脂厚計は、図１に示すように、皮膚との接触面を有する超音波プローブ１と、この超音波プローブ１の出力に基づき皮下の状況を画像表示する画像表示部２と、この画像表示部２の表示画面上でマウス５の操作により指示された皮膚位置および境界位置の間の距離を皮脂厚として数値表示するデータ表示部３とを備えた超音波皮脂厚計である。
【００１８】
ここで、本実施形態の特徴とするところは、データ表示部３により数値表示された皮脂厚とキーボード４により別途入力されたパラメータの値とに基づき体脂肪率または皮下脂肪量または内臓脂肪量を算出し表示する手段を備えたところにある。図１の構成例では、データ表示部３に、皮脂厚と共に体脂肪率、皮下脂肪量、内臓脂肪量が表示される。なお、制御部６は、超音波プローブ１、画像表示部２、データ表示部３、キーボード４、マウス５を統括的に制御する。
【００１９】
また、本実施形態の超音波皮脂厚計は、あらかじめ１または複数の皮脂厚測定部位が定められている。例えば、上腕背部のみを皮脂厚測定部位とする場合と、上腕背部および大腿前部を皮脂厚測定部位とする場合とがある。上腕背部のみを皮脂厚測定部位とする場合は、素早く多くの被験者に対して測定を行うことができる。また、上腕背部および大腿前部を皮脂厚測定部位とする場合は、少ない被験者に対して正確な測定を行うときに用いる。
【００２０】
データ表示部３は、このような１または複数の皮脂厚測定部位に応じてそれぞれ皮脂厚と別途入力されたパラメータの値とに基づき体脂肪率または体脂肪量または皮下脂肪量または内臓脂肪量を算出し表示する。また、複数の皮脂厚測定部位毎に実際に測定された複数の皮脂厚測定部位毎の皮脂厚値を表示することもできる。
【００２１】
次に、本実施形態の超音波皮脂厚計の使用手順を図２、図３、図４を参照して説明する。オペレータは、電源を投入し、本実施形態の超音波皮脂厚計が起動したら、モード設定を行う（Ｓ１）。モード１、モード２、モード３の３つのモードがあり、モード１は、体脂肪率および体脂肪量を算出し表示するモードである。また、モード１における皮脂厚測定方法は１点法と３点法の二種類がある。１点法は、性別、年齢、身長、体重をパラメータとしてキーボード４からデータ入力し、皮脂厚測定は上腕背部のみとする測定方法である。３点法は、性別、年齢、身長、体重、ヘソ周囲長をパラメータとしてキーボード４からデータ入力し、皮脂厚測定は上腕背部および大腿前部の２箇所とする測定方法である。
【００２２】
また、モード２は、体脂肪率、体脂肪量、皮下脂肪量および内臓脂肪量を算出し表示するモードである。モード３は、上腕背部、背中、腰部、下腿後部、大腿後部、大腿前部、側腹部、腹部の８箇所を順次測定し、その皮脂厚測定値を列挙して表示させ、さらに、体脂肪率、体脂肪量、皮下脂肪量および内臓脂肪量を算出し表示するモードである。なお、測定部位は、本例以外でも任意に選択可能である。
【００２３】
（モード１：３点法の説明）
オペレータによりモード１が設定され（Ｓ２）、測定法設定として３点法が設定された場合について説明する（Ｓ３、Ｓ４）。キーボード４からは性別、年齢、身長、体重、ヘソ周囲長がパラメータとして入力される（Ｓ５）。これらの入力データは、図７に示すように、データ表示部３に表示される。続いて、オペレータが超音波プローブ１を上腕背部に接触させることにより、上腕背部皮下状況が画像表示部２に表示される（Ｓ６）。この表示状態を図５に示す。オペレータは、図５に示す画像から皮膚位置および境界位置を読み取り、マウス５を操作することにより、図６に示すように、皮膚位置にマーカ８を置き、境界位置にマーカ７を置き、皮膚位置指定および境界位置指定を行う（Ｓ７）。データ表示部３では、画像表示部２に表示された画像の縮尺を認識しており、画像上の皮膚位置と境界位置との間の距離を実際の距離に換算し、図７に示すように、これを上腕部皮脂厚測定値として表示する（Ｓ８）。
【００２４】
なお、マーカ８を用いた皮膚位置指定は、図６の例では、皮膚の表面で行っている。皮膚の構造は、表皮と真皮とからなり、厳密には、真皮と皮下脂肪との境界が皮脂厚測定の起点となることが望ましい。しかし、本実施形態の超音波皮脂厚計の使用目的からみて、そのような厳密な位置指定は必要としない。そこで、操作の利便性を考慮し、最も位置指定が容易である皮膚の表面を皮脂厚測定の起点としている。
【００２５】
以下同様にして、大腿前部の皮脂厚が測定され、図７に示すように、表示される（Ｓ９、Ｓ１０、Ｓ１１）。これらのデータに基づき演算処理が行われ（Ｓ１２）、図７に示すように、体脂肪率および体脂肪量が表示される（Ｓ１３）。
【００２６】
なお、ここで行われる演算処理（Ｓ１２）は、あらかじめ多数のサンプルを対象に統計をとった結果得られた前記パラメータ（性別、年齢、身長、体重、ヘソ周囲長）および上腕背部、大腿前部の皮脂厚測定値と体脂肪率および体脂肪量との関係式に基づき行われる。
【００２７】
（モード１：１点法の説明）
オペレータによりモード１が設定され（Ｓ２）、測定法設定として１点法が設定された場合について説明する（Ｓ３、Ｓ４）。キーボード４からは性別、年齢、身長、体重がパラメータとして入力される（Ｓ１４）。これらの入力データは、図８に示すように、データ表示部３に表示される。続いて、オペレータが超音波プローブ１を上腕背部に接触させることにより、上腕背部皮下状況が画像表示部２に表示される（Ｓ１５）。この表示状態を図５に示す。オペレータは、図５に示す画像から皮膚位置および境界位置を読み取り、マウス５を操作することにより、図６に示すように、皮膚位置にマーカ８を置き、境界位置にマーカ７を置き、皮膚位置指定および境界位置指定を行う（Ｓ１５）。データ表示部３では、画像表示部２に表示された画像の縮尺を認識しており、画像上の皮膚位置と境界位置との間の距離を実際の距離に換算し、図８に示すように、これを上腕部皮脂厚測定値として表示する（Ｓ１７）。これらのデータに基づき演算処理が行われ（Ｓ１２′）、図８に示すように、体脂肪率および体脂肪量が表示される（Ｓ１３）。
【００２８】
なお、ここで行われる演算処理（Ｓ１２′）は、あらかじめ多数のサンプルを対象に統計をとった結果得られた前記パラメータ（性別、年齢、身長、体重）および上腕背部の皮脂厚測定値と体脂肪率および体脂肪量との関係式に基づき行われる。演算処理（Ｓ１２）と（Ｓ１２′）とを比較すると、複数の皮脂厚測定部位に基づく３点法の演算処理（Ｓ１２）の方が単一の皮脂厚測定部位に基づく１点法の演算処理（Ｓ１２′）よりも精度が高いことは明らかである。
【００２９】
（モード２の説明）
オペレータによりモード２が設定された場合について説明する（Ｓ２）。キーボード４からは性別、年齢、身長、体重、ヘソ周囲長がパラメータとして入力される（Ｓ１８）。これらの入力データは、図９に示すように、データ表示部３に表示される。続いて、オペレータが超音波プローブ１を上腕背部に接触させることにより、上腕背部皮下状況が画像表示部２に表示される（Ｓ１９）。この表示状態を図５に示す。オペレータは、図５に示す画像から皮膚位置および境界位置を読み取り、マウス５を操作することにより、図６に示すように、皮膚位置にマーカ８を置き、境界位置にマーカ７を置き、皮膚位置指定および境界位置指定を行う（Ｓ２０）。データ表示部３では、画像表示部２に表示された画像の縮尺を認識しており、画像上の皮膚位置と境界位置との間の距離を実際の距離に換算し、図９に示すように、これを上腕部皮脂厚測定値として表示する（Ｓ２１）。以下同様にして、大腿前部、腹部、腰部の皮脂厚がそれぞれ測定され、図９に示すように、表示される（Ｓ２２〜Ｓ３０）。これらのデータに基づき演算処理が行われ（Ｓ３１）、図９に示すように、体脂肪率、体脂肪量、皮下脂肪量、内臓脂肪量がそれぞれ表示される（Ｓ３２）。
【００３０】
なお、ここで行われる演算処理は、あらかじめ多数のサンプルを対象に統計をとった結果得られた前記パラメータ（性別、年齢、身長、体重、ヘソ周囲長）および上腕背部、大腿前部、腹部、腰部の皮脂厚測定値と体脂肪率、体脂肪量、皮下脂肪量、内臓脂肪量との関係式に基づき行われる。
【００３１】
（モード３の説明）
オペレータによりモード３が設定された場合について説明する（Ｓ２）。キーボード４からは性別、年齢、身長、体重、ヘソ周囲長がパラメータとして入力される（Ｓ３３）。これらの入力データは、図１０に示すように、データ表示部３に表示される。続いて、オペレータが超音波プローブ１を上腕背部に接触させることにより、上腕背部皮下状況が画像表示部２に表示される（Ｓ３４）。この表示状態を図５に示す。オペレータは、図５に示す画像から皮膚位置および境界位置を読み取り、マウス５を操作することにより、図６に示すように、皮膚位置にマーカ８を置き、境界位置にマーカ７を置き、皮膚位置指定および境界位置指定を行う（Ｓ３５）。データ表示部３では、画像表示部２に表示された画像の縮尺を認識しており、画像上の皮膚位置と境界位置との間の距離を実際の距離に換算し、図１０に示すように、これを上腕部皮脂厚測定値として表示する（Ｓ３６）。以下同様にして、背中、腰部、下腿後部、大腿後部、大腿前部、側腹部、腹部の皮脂厚がそれぞれ測定され、図１０に示すように、表示される（Ｓ３７〜Ｓ５７）。これらのデータに基づき演算処理が行われ（Ｓ５８）、図１０に示すように、体脂肪率、体脂肪量、皮下脂肪量、内臓脂肪量が表示される（Ｓ３２）。
【００３２】
なお、ここで行われる演算処理は、あらかじめ多数のサンプルを対象に統計をとった結果得られた前記パラメータ（性別、年齢、身長、体重、ヘソ周囲長）および上腕背部、背中、腰部、下腿後部、大腿後部、大腿前部、側腹部、腹部の皮脂厚測定値と体脂肪率、体脂肪量、皮下脂肪量、内臓脂肪量との関係式に基づき行われる。
【００３３】
また、図１０に示すように、ＦＲＥＥ１およびＦＲＥＥ２として任意の皮脂厚測定部位を設定することができる。ＦＲＥＥ１およびＦＲＥＥ２は、上記関係式とは無関係であり、単に、皮脂厚を参考表示するために用いる。
【００３４】
さらに、図１１に示すように、データ表示部３にグラフ表示することもできる。これによれば、被験者に対して視覚的にわかりやすく測定結果を表示することができる。
【００３５】
（その他の機能）
本実施形態の超音波皮脂厚計は、画像表示部２の表示深さを変更することにより、図１２に示すように、筋肉よりも深いところにある骨の部分までも表示することができる。したがって、図１３に示すように、筋肉と骨との境界位置にマーカ９を置くことにより、マーカ７とマーカ９との間の距離として筋肉厚を測定することができる。これにより、皮脂厚と筋肉との割合いを調べたり、筋肉量を調べることができる。
【００３６】
また、図７〜図１０の表示例に示すように、皮下脂肪量、体脂肪量、内臓脂肪量の測定結果に基づき、体重から総脂肪重量を差し引いた除脂肪体重を表示することもできる。また、身長および体重から算出され体格の度合いを示す体格指数を併せて表示することもできる。
【００３７】
（実装形態）
本実施形態の超音波皮脂厚計は、図１４に示すように、データ表示部３、キーボード４、制御部６（筐体内）を一つの筐体に実装することにより、オペレータが本実施形態の超音波皮脂厚計を持ち運ぶ際、あるいは、操作する際の利便性を向上させる。キーボード４は、本実施形態の超音波皮脂厚計に必要な入力を行えるように特化されており、キースイッチの数は必要最小となっている。また、データ表示部３は、本実施形態の超音波皮脂厚計に必要なデータをわかりやすく表示できるように特化されている。これにより、オペレータが操作する際の利便性を向上させる。なお、マウス５の実装は必須ではなく、キーボード４の操作によりマウス５による入力の操作を代替させることができる。
【００３８】
また、画像表示部２は、一般家庭用のテレビ受像機でもよいし、あるいは、パソコン用のモニタでもよい。したがって、本実施形態の超音波皮脂厚計をオペレータが被験者の自宅や職場に出向いて使用するような場合には、画像表示部２は、オペレータが持ち歩くことなく、被験者の自宅あるいは職場に予め備え付けられているテレビ受像機あるいはパソコン用のモニタをそのまま用いることができるので、オペレータの利便性を向上させることができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、画像解析の専門家を必要とせずに皮脂厚その他を測定することができ、さらに、測定した皮脂厚に基づき、体脂肪率、体脂肪量、皮下脂肪量、内臓脂肪量を算出することができる。また、これらの測定結果あるいは算出結果を被験者にわかりやすく表示することができる。これによりリハビリテーションやフィットネスの現場でその効果を簡易に判断することができる。また、持ち運びや操作の上で利便性を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の超音波皮脂厚計の構成図。
【図２】本実施形態の超音波皮脂厚計の使用手順を示すフローチャート。
【図３】本実施形態の超音波皮脂厚計の使用手順を示すフローチャート。
【図４】本実施形態の超音波皮脂厚計の使用手順を示すフローチャート。
【図５】画像表示部に表示された皮下の画像を示す図。
【図６】画像表示部に表示された皮脂厚下限およびこれを指示するマーカを説明するための図。
【図７】データ表示部に表示されたモード１（３点法）によるデータ表示状況を示す図。
【図８】データ表示部に表示されたモード１（１点法）によるデータ表示状況を示す図。
【図９】データ表示部に表示されたモード２によるデータ表示状況を示す図。
【図１０】データ表示部に表示されたモード３によるデータ表示状況を示す図。
【図１１】データ表示部に表示されたモード３によるグラフ表示状況を示す図。
【図１２】本実施形態の超音波皮脂厚計による筋肉厚測定を説明するための図。
【図１３】本実施形態の超音波皮脂厚計による筋肉厚測定を説明するための図。
【図１４】本実施形態の超音波皮脂厚計の実装形態を示す図。
【符号の説明】
１  超音波プローブ
２  画像表示部
３  データ表示部
４  キーボード
５  マウス
６  制御部
７、８、９  マーカ
【図１】
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【図２】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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