(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
体幹部に電流を流すため電流印加電極対に電流を印加し、電圧計測電極対に生じた電位差を測定することにより、前記体幹部のインピーダンスを求め、体幹部の内臓脂肪組織量を求める方法であって、
前記電流印加電極対の一方の電流印加電極を前記体幹部に接触させ、他方の電流印加電極を前記一方の電流印加電極から離れた位置に配置し、
一方の電圧計測電極と他方の電圧計測電極を配置し、
前記一方の電流印加電極を移動させながら、前記電圧計測電極対でインピーダンスを測定し、前記体幹部のインピーダンスを示す値が極大値をとる位置、又は所定の値をとる位置を、前記体幹部における前記一方の電流印加電極の最適位置と求め、
前記一方の電流印加電極を前記最適位置に配置して体幹部の内臓脂肪組織量を求めることを特徴とする体幹部内臓脂肪測定方法。
【請求項２】
前記電圧計測電極対の各電圧計測電極を、各電流印加電極から十分離れた位置に配置し、前記一方の電流印加電極の移動に伴う前記体幹部のインピーダンスを示す値の変化から、体幹部内臓脂肪組織量を得るために、前記一方の電流印加電極の前記最適位置を求める請求項１に記載の方法。
【請求項３】
体幹部に電流を流すため電流印加電極対に電流を印加し、電圧計測電極対に生じた電位差を測定することにより、前記体幹部のインピーダンスを求め、体幹部の皮下脂肪組織量を求める方法であって、
前記電流印加電極対の一方の電流印加電極を前記体幹部に接触させ、他方の電流印加電極を前記一方の電流印加電極から離れた位置に配置し、
前記電圧計測電極対の一方の電圧計測電極を、体幹部に接触させた前記一方の電流印加電極に近接して配置し、他方の電圧計測電極を各電流印加電極から十分離して配置し、
一定の近接距離に配置した前記一方の電流印加電極と前記一方の電圧計測電極を共に移動させながら、前記電圧計測電極対でインピーダンスを測定し、その移動に伴う前記体幹部のインピーダンスを示す値の変化から、前記一方の電流印加電極と前記一方の電圧計測電極のインピーダンスが最大又は最小になる位置を求め、
前記一方の電流印加電極と前記一方の電圧計測電極をインピーダンスが最大又は最小になる位置に配置して体幹部の皮下脂肪組織量を求めることを特徴とする体幹部皮下脂肪測定方法。
【請求項４】
体幹部に電流を流すため電流印加電極対に電流を印加し、電圧計測電極対に生じた電位差を測定することにより、前記体幹部のインピーダンスを求め、体幹部の内臓脂肪組織量、及び皮下脂肪組織量を求める方法であって、
少なくとも１つの前記電流印加電極対と、少なくとも２つの前記電圧計測電極対とを設け、
一方の前記電圧計測電極対の各電圧計測電極を、各電流印加電極から十分離れた位置に配置し、
前記一方の電流印加電極を移動させながら、前記電圧計測電極対でインピーダンスを測定し、前記一方の電流印加電極の移動に伴う前記体幹部のインピーダンスを示す値が極大をとる位置、又は所定の値をとる位置を、前記体幹部における前記一方の電流印加電極の最適位置と求め、
前記一方の電流印加電極を前記最適位置に配置して、前記一方の前記電圧計測電極対によりインピーダンスを測定し、体幹部の内臓脂肪組織量を求め、
他方の前記電圧計測電極対の一方の電圧計測電極を、体幹部に接触させた前記一方の電流印加電極に近接して配置し、他方の電圧計測電極を各電流印加電極から十分離して配置し、前記一方の電流印加電極と前記一方の電圧計測電極の移動に伴う前記体幹部のインピーダンスを示す値の変化から、体幹部皮下脂肪組織層量を得るために、前記一方の電流印加電極と前記一方の電圧計測電極のインピーダンスが最大又は最小になる位置を求め、
前記一方の電流印加電極と前記一方の電圧計測電極を前記インピーダンスが最大又は最小になる位置に配置して、前記他方の前記電圧計測電極対によりインピーダンスを測定し、体幹部の皮下脂肪組織量を求めることを特徴とする体幹部内臓・皮下脂肪測定方法。
【請求項５】
前記移動させる電極の体幹部に接触させる面に、保水性高分子パッドが設けられている請求項１又は２に記載の方法。
【請求項６】
前記保水性高分子のパッドに十分な水を含ませて、体幹部上を滑らせて前記移動させる電極の前記最適位置を求める請求項５に記載の方法。
【請求項７】
インピーダンスの変化をブザーの周波数の変化で報知する請求項１又は２に記載の方法。
【請求項８】
インピーダンスの変化をブザーの繰り返し周期の変化で報知する請求項１又は２に記載の方法。
【請求項９】
インピーダンスの変化をディスプレーに表示して報知する請求項１又は２に記載の方法。
【請求項１０】
体幹部に電流を印加するための少なくとも１対の電流印加電極対と、前記体幹部に生じた電位差を測定するための少なくとも２対の電圧計測電極対とを備え、前記電圧計測電極対に生じた電位差を測定することにより、体幹部のインピーダンスを求め、それにより前記体幹部の内臓脂肪組織情報、及び／又は、皮下脂肪組織層情報を求める装置であって、
インピーダンスの変化を報知する手段と、
電流印加電極対を切換える電流印加電極選択部と、電圧計測電極対を切換える電圧計測電極選択部とを備え、
少なくとも１つの電圧計測電極と電流印加電極とは近接した一定の距離に配置されていることを特徴とする体幹部内臓・皮下脂肪測定装置。
【請求項１１】
体幹部に電流を印加するための電流印加電極対と、前記体幹部に生じた電位差を測定するための電圧計測電極対とを備え、前記電圧計測電極対に生じた電位差を測定することにより、体幹部のインピーダンスを求め、それにより前記体幹部の内臓脂肪組織情報、及び／又は、皮下脂肪組織層情報を求める装置であって、
本体部と、前記本体部と電線で接続された一対のグリップ電極部とを備え、
少なくとも一方のグリップ電極部の体幹部に接触させるための接触面は、電流印加電極を備え、
各グリップ電極部の手で把持するためのグリップ部は、電流印加電極と電圧計測電極のうち少なくとも一方を備え、
前記本体部は、各電流印加電極を切換えて電流を印加する電流印加電極選択部と、電圧計測電極対を切換える電圧計測電極選択部と、
前記電圧計測電極対により測定した電位差からインピーダンスを求めるインピーダンス演算部と、
インピーダンスの変化を報知する手段とを備え、各グリップ電極部の体幹部に接触する位置によるインピーダンスの変化を報知することができることを特徴とする体幹部内臓・皮下脂肪測定装置。
【請求項１２】
各グリップ電極部の手で把持するためのグリップ部は、電流印加電極と電圧計測電極とを備える請求項１１に記載の体幹部内臓・皮下脂肪測定装置。
【請求項１３】
各グリップ電極部の体幹部に接触させるための接触面には、電流印加電極と電圧計測電極が近接して配置され、これらの電極から離れた位置に他の電流印加電極が設けられている請求項１１又は１２に記載の体幹部内臓・皮下脂肪測定装置。
【請求項１４】
前記本体部は体重計形であり、
前記本体部上面の両足を乗せる部分は、左足用の電流印加電極と電圧計測電極、及び右足用の電流印加電極と電圧計測電極を備える請求項１１又は１２に記載の体幹部内臓・皮下脂肪測定装置。
【請求項１５】
少なくとも一方の電流印加電極の体幹部に接触させる面は、十分な水を含むことができ、十分な水を含んだとき粘着性がなくなって滑り性を有し、且つ導電性を有する保水性高分子のパッドでできている請求項１０乃至１４の何れか１項に記載の体幹部内臓・皮下脂肪測定装置。
【請求項１６】
前記保水性高分子のパッドは、着脱可能である請求項１５に記載の体幹部内臓・皮下脂肪測定装置。
【請求項１７】
前記保水性高分子のパッドは、ホックによりベース面に取り付けられる請求項１６に記載の体幹部内臓・皮下脂肪測定装置。
【請求項１８】
前記保水性高分子のパッドは、バネ枠によりベース面に取り付けられる請求項１６に記載の体幹部内臓・皮下脂肪測定装置。
【請求項１９】
体幹部に電流を印加するための電流印加電極対と、前記体幹部に生じた電位差を測定するための電圧計測電極対とを備え、前記電圧計測電極対に生じた電位差を測定することにより、体幹部のインピーダンスを求め、それにより前記体幹部の内臓脂肪組織情報、及び／又は、皮下脂肪組織層情報を求める装置であって、
インピーダンスの変化を報知する手段を備え、前記インピーダンス報知手段は、インピーダンスの変化をブザーの周波数の変化で報知することを特徴とする体幹部内臓・皮下脂肪測定装置。
【請求項２０】
体幹部に電流を印加するための電流印加電極対と、前記体幹部に生じた電位差を測定するための電圧計測電極対とを備え、前記電圧計測電極対に生じた電位差を測定することにより、体幹部のインピーダンスを求め、それにより前記体幹部の内臓脂肪組織情報、及び／又は、皮下脂肪組織層情報を求める装置であって、
インピーダンスの変化を報知する手段を備え、前記インピーダンス報知手段は、インピーダンスの変化をブザーの繰り返し周期の変化で報知することを特徴とする体幹部内臓・皮下脂肪測定装置。
【請求項２１】
前記インピーダンス報知手段は、インピーダンスの変化をディスプレーに表示して報知する請求項１０乃至１８の何れか１項に記載の体幹部内臓・皮下脂肪測定装置。
【請求項２２】
前記インピーダンス報知手段は、インピーダンスが所定の値をとるとき、体幹部内臓脂肪の測定に最適な電極位置であることをディスプレーに表示する請求項２１に記載の体幹部内臓・皮下脂肪測定装置。
【請求項２３】
前記インピーダンス報知手段は、インピーダンスが極大値又は極小値をとるとき、体幹部内臓脂肪の測定に最適な電極位置であることをディスプレーに表示する請求項２１に記載の体幹部内臓・皮下脂肪測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、体幹部内臓脂肪組織及び皮下脂肪組織層の測定方法および装置、並びに測定情報を用いた健康指針アドバイス装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
生体電気インピーダンスを利用した体脂肪組織の推定技術は、体脂肪組織および体脂肪率を計測する技術として世に広がってきたが、実際には、脂肪組織を直接的に測定するものとはなっておらず、脂肪組織以外の水が支配的な除脂肪組織を電気的に計測したものである。特に、全身（Whole Body）計測では、旧来のタイプでは仰臥位姿勢で片手-片足間を１つの円柱でモデル化している(片手-片足間誘導法)し、簡易型としては、立位姿勢で測定する両掌部間誘導法や、体重計と一体になった両脚裏間誘導法、上肢と下肢または、上肢と下肢と体幹部、または、左右上肢、左右下肢、体幹部の様に５セグメントに分けて個別に円柱モデルを適用可能としてインピ−ダンスを計測した技術も顕在化してきている。また、インピ−ダンスＣＴ計測技術を簡略して体幹部臍囲に電流印加・電圧計測電極を配置して腹部のインピ−ダンスを計測し、内臓脂肪組織量を推定する計測技術について、特許出願がなされている（特許文献１および特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特許第３３９６６７７号
【特許文献２】特許第３３９６６７４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、体脂肪組織の情報は、糖尿病や高血圧および高脂血症などの生活習慣病のスクリ−ニング用としての有用性が特に問われており、内臓器組織近辺に付着、蓄積した内臓脂肪組織や皮下脂肪組織層に関して、その計測の重要性が日に日に高まってきている。
【０００５】
特に、内臓脂肪組織は、体幹部の腹部付近に集中的に分布する体脂肪組織で、Ｘ線ＣТやＭＲＩ等による腹部横断画像でその体脂肪組織の横断面積で判断されてきていた。しかし、装置が大掛かりで、また、Ｘ線の場合被曝の問題もあり、費用面もあり、フィールドおよび家庭用での計測に適さない。そこで、内臓脂肪組織は、全身脂肪組織との相関または、全身の除脂肪組織との相関から推定するのが一般的で、スクリーニング用としても、十分な信頼性を確保するにいたらなかった。
【０００６】
最近では、体幹部の臍囲周辺に電極を配置し、体幹部の内部インピ−ダンスを計測して、内臓脂肪組織情報を推定するといった方法も開発中である。しかしながら、この方法は、骨格筋組織層と皮下脂肪組織層と内臓脂肪組織の間に有意な相関が存在することに基づくものであり、いずれかの組織の情報が捕捉出来ればおおよその情報の推定が可能であることを前提とするものである。このため、非常に有意な相関が存在し得る自立性の高い健康域の被験者については良好な結果が期待できるが、各組織間の相関が異なる対象者、例えば、内臓脂肪組織が顕著に肥大し、かつ、皮下脂肪組織層や骨格筋組織層との相関性が顕著に低い被験者における計測結果については大きな誤差を含んだものとなり得る。つまり、この開発中の方法にあっても、健康な自立生活が可能な被験者であれば、臍部全周囲のどこに電極を配置しても何とか計測の可能性は考えられるが、麻痺・介護患者等、特にベッド上の寝たきり患者での計測となると課題が大きい。
【０００７】
また、この開発中の方法は、測定対象としている組織部位を腹部表面から電流を印加通電させて、内部の組織に関連するインピ−ダンス値を取得している点で高い技術と言えるが、測定部位である体幹部が有する内部構造上の問題から、測定されたインピ−ダンス情報そのものが内臓脂肪組織に対してほとんど有用な感度を有していないのが実情である。即ち、測定部位である体幹部は太短く、多層構造、つまり、測定対象である内臓脂肪組織は内臓器組織や背骨組織とともに非常に良好な導電性を示す骨格筋組織層で覆われ、更に、この骨格筋組織層は電気導電性が非常に悪い皮下脂肪組織層で覆われているといった構造になっている。特に、測定対象である内臓脂肪組織周辺は、骨格筋組織層より導電性が劣る内臓器組織とこの内臓器組織に付着、蓄積した導電性が悪い内臓脂肪組織が混在した複雑な構成のため、骨格筋組織層より内部の導電性はかなり劣るものと推測される。このため、単純に電流印加電極を腹周囲に配置したとしても、大半は、骨格筋組織層を通じた通電になり、電流密度分布も、骨格筋組織層に支配的な電位分布として表面計測電極から観測されることになる。さらに、電流印加電極の表面積または腹周囲方向への電極幅で印加電流密度の分布が決まり、電極直下の皮下脂肪組織層における電流密度が高い拡がり抵抗領域での情報の観測が支配的となってしまう。
【０００８】
更に言えば、測定部位である体幹部は太短いため、電流印加電極直下の電流密度集中（広がり抵抗）領域の皮下脂肪組織層における感度が高くなり、さらに、骨格筋組織は脂肪組織に比べて導電性が相当高いことから、皮下脂肪組織層を通過した電流の大半が骨格筋組織層を介して対向する電流印加電極側に皮下脂肪組織層を通って戻るル−トを取り、結果的に、内部での電位分布はこの骨格筋組織層で大幅に歪められてしまう。よって、従来の方法では、測定される電位の大半は、皮下脂肪組織層の情報となってしまい、測定対象である内臓脂肪組織、即ち、内臓器組織およびその周囲に付着、蓄積する内臓脂肪組織への通電はほとんど期待できず、全インピ−ダンス計測区間の１０％以下の極めて計測感度の低い情報しか捕捉出来ていないのである。
【０００９】
これらの問題を回避するために、皮下脂肪組織層面積と相関性が高い腹囲長を推定式に組み込むことで、その推定誤差の拡大を防止する方法も考えられてはいるが、この方法はあくまで構成組織間の相関性による間接推定にほかならず、腹部中央に必要な通電感度を確保した計測法とは言いづらい。つまり、統計的相関デザインからずれる個々人の誤差は、保証出来ず、特に病的に皮下や内臓脂肪組織が多い場合や、中間の骨格筋組織層が多い/少ない場合などは顕著な誤差が生じ得る。尚、皮下脂肪組織層面積が腹囲長と相関性が高いのは、人間の体幹部は同心円状の組織配列デザインとなっており、皮下脂肪組織層は、最も外側の配置であるため、外周囲長と皮下脂肪組織層厚でその面積が決まることになるからである。
【００１０】
体幹部に対しての電極配置にも通常は、四電極法が用いられる。この方法は、被験者の体内に電流を印加するとともに、印加電流によって被験者の測定部位区間に生じた電位差を測定して測定部位区間の生体電気インピーダンスを測定するというものである。体幹部のような太短い測定部位に四電極法を適用した場合、電流が広がり始めの電流密度集中（即ち、広がり抵抗領域）が、例えば、電流印加電極直下のため、皮下脂肪組織層付近で大きな電位差を生じ、電圧計測電極間で計測される電位差の大半を占めることになる。この広がり抵抗による影響を小さくするためには、電流印加電極と電圧計測電極間距離を十分確保する配置とすることが重要である。一般的な測定では、測定区間が長く電圧計測電極間距離が十分確保できる条件での測定であるため、いわゆるＳ／Ｎ感度（Ｎは広がり抵抗による影響（ノイズ）、Ｓは電圧計測電極間で計測される信号）は十分確保されるはずである。しかしながら、体幹部のような太短い測定部位の場合は、Ｎを小さくすべく、電流印加電極からの距離を確保しようとして電圧計測電極を遠ざけると、逆に、電圧計測電極区間距離が小さくなり、この結果、Ｓが小さくなって、結局、Ｓ／Ｎは悪くなってしまう。さらに、電流密度が高い広がり抵抗部は、皮下脂肪組織層部であり、厚みがある肥満傾向の被験者が一般的であるため、かなり大きなＮとなってしまい、二重にＳ／Ｎが悪くなってしまう。このように、体幹部のような太短い測定部位に対して四電極法を用いる場合には、単に臍囲周上に電極を配置しただけでは、内臓脂肪組織への有用なＳ／Ｎ感度を確保することにかなり無理があると推測される。尚、Ｓ／Ｎに関しては、後述する実施例についての説明において更に詳述する。
【００１１】
本発明者等は、これらの問題点を解消するため、導電性の悪い内臓器組織および内臓脂肪組織の領域においても測定に必要な感度を確保し、体幹部に蓄積される脂肪組織、特に、内臓器組織周辺に付着、蓄積する脂肪組織および皮下層に蓄積する皮下脂肪組織層情報を、切換えのみによって同時に測定可能とするため、四肢部と体幹腹部に電極を配置する方法および装置を開発してきた。
しかし、体幹部に電極を配置する以上、体幹内部の組織構造は複雑であり、また測定対象が太短いためにスイートスポット（電極の最適位置）が狭く、そのため、電極が最適電極位置からずれると影響が大きいものと推測される。
【００１２】
信頼性や有用性の高い計測を行うためには、体幹部に配置する電極の最適位置を見つけ出すことが必要となる。
また、簡便計測法として、コンシューマーにまで普及させるためにも、簡便な最適位置合わせ手段が必要である。
【００１３】
本発明の目的は、体幹部に配置する電極の最適位置を見つけ出す方法及び装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の一つの観点によれば、体幹部に電流を流すため電流印加電極対に電流を印加し、電圧計測電極対に生じた電位差を測定することにより、前記体幹部のインピーダンスを求め、体幹部の内臓脂肪組織情報、及び／又は、皮下脂肪組織層情報を求める方法であって、
前記電流印加電極対の一方の電流印加電極を前記体幹部に接触させ、他方の電流印加電極を前記一方の電流印加電極から離れた位置に配置し、
一方の電圧計測電極と他方の電圧計測電極を配置し、
前記一方の電流印加電極を移動させながら、前記電圧計測電極対でインピーダンスを測定し、インピーダンスを示す値の変化から、前記体幹部における前記一方の電流印加電極の最適位置を求め、
前記一方の電流印加電極を前記最適位置に配置して体幹部の内臓脂肪組織情報、及び／又は、皮下脂肪組織層情報を求めることを特徴とする体幹部内臓・皮下脂肪測定方法が提供される。
【００１５】
本発明の一つの実施形態によれば、前記電圧計測電極対の各電圧計測電極を、各電流印加電極から十分離れた位置に配置し、前記一方の電流印加電極の移動に伴う前記体幹部のインピーダンスを示す値の変化から、体幹部内臓脂肪組織情報を得るために、前記一方の電流印加電極の最適位置を求めることを含む。十分離れた位置とは、体幹部でも、又は手足等の体幹部から突出した位置でも良い。
【００１６】
本発明の別の実施形態によれば、前記電圧計測電極対の一方の電圧計測電極を、体幹部に接触させた前記一方の電流印加電極に近接して配置し、他方の電圧計測電極を各電流印加電極から十分離して配置し、一定の近接距離に配置した前記一方の電流印加電極と前記一方の電圧計測電極を共に移動させ、その移動に伴う前記体幹部のインピーダンスを示す値の変化から、体幹部皮下脂肪組織層情報を得るために、前記一方の電流印加電極と前記一方の電圧計測電極の最適位置を求めることを含む。
【００１７】
本発明の別の実施形態によれば、少なくとも１つの前記電流印加電極対と、少なくとも２つの前記電圧計測電極対とを設け、
一方の前記電圧計測電極対の各電圧計測電極を、各電流印加電極から十分離れた位置に配置し、前記一方の電流印加電極の移動に伴う前記体幹部のインピーダンスを示す値の変化から、体幹部内臓脂肪組織情報を得るために、前記一方の電流印加電極の最適位置を求め、
前記一方の電流印加電極を最適位置に配置して、前記一方の前記電圧計測電極対によりインピーダンスを測定し、体幹部の内臓脂肪組織情報を求め、
他方の前記電圧計測電極対の一方の電圧計測電極を、体幹部に接触させた前記一方の電流印加電極に近接して配置し、他方の電圧計測電極を各電流印加電極から十分離して配置し、前記一方の電流印加電極と前記一方の電圧計測電極を一定の近接距離に配置して移動させ、その移動に伴う前記体幹部のインピーダンスを示す値の変化から、体幹部皮下脂肪組織層情報を得るために、前記一方の電流印加電極と前記一方の電圧計測電極の最適位置を求め、
前記一方の電流印加電極と前記一方の電圧計測電極を最適位置に配置して、前記他方の前記電圧計測電極対によりインピーダンスを測定し、体幹部の皮下脂肪組織層情報を求めることを含む。
【００１８】
本発明の別の実施形態によれば、前記移動させる電極の体幹部に接触させる面に、保水性高分子パッドが設けられている。
前記保水性高分子のパッドに十分な水を含ませて、体幹部上を滑らせて前記移動させる電極の最適位置を求めることを含む。
【００１９】
本発明の別の実施形態によれば、一方の電流印加電極の移動に伴って、前記体幹部のインピーダンスを示す値が極大値をとる位置を前記一方の電流印加電極の最適位置とすることを含む。
【００２０】
本発明の別の実施形態によれば、一方の電流印加電極の移動に伴って、前記体幹部のインピーダンスを示す値が所定の値をとる位置を前記一方の電流印加電極の最適位置とすることを含む。
【００２１】
本発明の別の実施形態によれば、インピーダンスの変化をブザーの周波数の変化で報知することを含む。
【００２２】
本発明の別の実施形態によれば、インピーダンスの変化をブザーの繰り返し周期の変化で報知することを含む。
【００２３】
本発明の別の実施形態によれば、インピーダンスの変化をディスプレーに表示して報知することを含む。
【００２４】
本発明の別の観点によれば、体幹部に電流を印加するための電流印加電極対と、前記体幹部に生じた電位差を測定するための電圧計測電極対とを備え、前記電圧計測電極対に生じた電位差を測定することにより、体幹部のインピーダンスを求め、それにより前記体幹部の内臓脂肪組織情報、及び／又は、皮下脂肪組織層情報を求める装置であって、
インピーダンスの変化を報知する手段を備える体幹部内臓・皮下脂肪測定装置が提供される。
【００２５】
本発明の一つの実施形態によれば、少なくとも１対の電流印加電極対と、少なくとも２対の電圧計測電極対と、
電流印加電極対を切換える電流印加電極選択部と、電圧計測電極対を切換える電圧計測電極選択部とを備え、
少なくとも１つの電圧計測電極と電流印加電極とは近接した一定の距離に配置することができる。
【００２６】
本発明の別の観点によれば、体幹部に電流を印加するための電流印加電極対と、前記体幹部に生じた電位差を測定するための電圧計測電極対とを備え、前記電圧計測電極対に生じた電位差を測定することにより、体幹部のインピーダンスを求め、それにより前記体幹部の内臓脂肪組織情報、及び／又は、皮下脂肪組織層情報を求める装置であって、
本体部と、前記本体部と電線で接続された一対のグリップ電極部とを備え、
少なくとも一方のグリップ電極部の体幹部に接触させるための接触面は、電流印加電極を備え、
各グリップ電極部の手で把持するためのグリップ部は、電流印加電極と電圧計測電極のうち少なくとも一方を備え、
前記本体部は、各電流印加電極を切換えて電流を印加する電流印加電極選択部と、電圧計測電極対を切換える電圧計測電極選択部と、
前記電圧計測電極対により測定した電位差からインピーダンスを求めるインピーダンス演算部と、
インピーダンスの変化を報知する手段とを備え、各グリップ電極部の体幹部に接触する位置によるインピーダンスの変化を報知することができる体幹部内臓・皮下脂肪測定装置が提供される。
【００２７】
本発明の一実施形態によれば、各グリップ電極部の手で把持するためのグリップ部は、電流印加電極と電圧計測電極とを備える。
【００２８】
本発明の別の実施形態によれば、各グリップ電極部の体幹部に接触させるための接触面には、電流印加電極と電圧計測電極が近接して配置され、これらの電極から離れた位置に他の電流印加電極が設けられている。
【００２９】
本発明の一実施形態によれば、前記本体部は体重計形であり、
前記本体部上面の両足を乗せる部分は、左足用の電流印加電極と電圧計測電極、及び右足用の電流印加電極と電圧計測電極を備える。
【００３０】
本発明の別の実施形態によれば、少なくとも一方の電流印加電極の体幹部に接触させる面は、十分な水を含むことができ、十分な水を含んだとき粘着性がなくなり、且つ導電性を有する保水性高分子のパッドでできている。
【００３１】
本発明の別の実施形態によれば、前記保水性高分子のパッドは、着脱可能である。
【００３２】
本発明の別の実施形態によれば、前記保水性高分子のパッドは、ホックによりベース面に取り付けられる。
【００３３】
本発明の別の実施形態によれば、前記保水性高分子のパッドは、バネ枠によりベース面に取り付けられる。
【００３４】
本発明の別の実施形態によれば、前記インピーダンス報知手段は、インピーダンスの変化をブザーの周波数の変化で報知する。
【００３５】
前記インピーダンス報知手段は、インピーダンスの変化をブザーの繰り返し周期の変化で報知する。
【００３６】
本発明の別の実施形態によれば、前記インピーダンス報知手段は、インピーダンスの変化をディスプレーに表示して報知する。
【００３７】
本発明の別の実施形態によれば、前記インピーダンス報知手段は、インピーダンスが所定の値をとるとき、測定に最適な電極位置であることをディスプレーに表示する。
【００３８】
本発明の別の実施形態によれば、前記インピーダンス報知手段は、インピーダンスが極大値又は極小値をとるとき、測定な最適な電極位置であることをディスプレーに表示する。
【発明の効果】
【００３９】
本発明によれば、内臓器組織及び内臓脂肪組織からなる複合組織層への通電量及び感度を引き上げて、体幹部内臓脂肪組織を精度よく測定できると同時に皮下脂肪組織層も測定できる。また、ノイズとなる骨格筋組織層による電位の乱れによるＮ成分も、筋腹支配域を外す位置で電圧計測電極を配置することでＳ／Ｎ特性を改善できる。
【００４０】
また、麻痺患者及び介護等によりベッド上で寝たきりの被験者においても、測定部を背中部を除く腹部前面とすることで、験者及び被験者が容易に測定を可能と出来る。更に、腹部への電極装着により、測定部位を被験者が意識できることによって、意識的拘束による測定精度の向上及びモチベ−ションの確保に有益となる。
【００４１】
更に、内臓器組織付近に付着する内臓脂肪組織の蓄積具合を、簡単に精度良く測定することができる。
【００４２】
更に、本発明によれば、小型で簡便な装置にて体幹部内臓脂肪組織や皮下脂肪組織層を精度よく測定できるので、家庭用として最適なものとすることもできる。しかも、測定前の腹部コンディションチェック、すなわち、内臓器組織等での炎症や病的な体液分布異常の早期チェック等も可能で、それに応じた適切な健康指針アドバイスも与えることができる。したがって、ユーザにとっては、食事および運動による日々のダイエットを適正に行い且つそのためのモチベーションを維持し、継続可能な健康の維持増進の自己管理をする上で役立つ諸情報を簡便な仕方で得ることができ、非常に有用なものとなる。
【００４３】
更に、本発明によれば、電流印加電極の最適位置を簡単に見つけることができるので、測定の信頼性が向上し、且つ簡単に測定することができる。
また、皮下脂肪組織層を腹周囲に沿ってリアルタイムで探査を進める中で、皮下脂肪組織層の厚さのレベルを報知する手段を設けることで、脂肪分布についての認識を高めることができる。また、体幹部の脂肪計測を行うことにより、脂肪分布を覚えることができ、学習効果も得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
本発明の実施の形態および実施例について詳細に説明する前に、体幹部の内臓脂肪組織量の測定原理について説明する。本発明は、基本的には、上肢(腕)、下肢(脚)、体幹部(体幹中部)等の四肢誘導法で得られるセグメント毎の生体電気インピーダンス情報と身体特定化情報を用いて、体幹腹部(中部)の内臓脂肪組織情報(横断面積量、体積量または重量)、体幹部内臓脂肪組織量と皮下脂肪組織量との比(Ｖ／Ｓ)、および皮下脂肪組織量と内臓脂肪組織量の合計脂肪組織量（体幹腹部脂肪組織量）を推定可能とする。
【００４５】
本発明は、このため次のような手法を駆使する。
（１）体幹部の生体電気インピーダンス情報に含まれる組織情報を骨格筋組織層と内臓器組織と内臓脂肪組織で直並列の等価回路モデルで仮定すること。ここでは内臓器組織と内臓脂肪組織を直列に考える（したがって、内臓脂肪組織の大小により通電量の変化を期待できる）。
【００４６】
（２）腹囲長が身体特定化情報として確保できる場合は、皮下脂肪組織量も、等価回路モデルに含めた、高精度モデルとして、皮下脂肪組織層と骨格筋組織層と内臓器組織と内臓脂肪組織で直並列の等価回路モデルで仮定すること。
【００４７】
（３）皮下脂肪組織量推定は、身体特定化情報のうち腹囲長を主体的な説明変数とした重回帰式で構成されること。さらには、腹囲長の二乗を主体的説明変数と置くこと。
【００４８】
（４）内臓器組織情報の確定は、身体特定化情報のうち、身長情報が主体的な説明変数とした重回帰式で構成し、内臓脂肪組織情報推定のための未確定情報の確定に用いる。
【００４９】
（５）各組織を定量化するための重回帰分析（検量線作成手法）に用いる組織の基準測定は、臍位でのＸ線ＣＴ断層画像からの組織横断面積（ＣＳＡ）やＭＲＩ法によるＣＳＡ及び体幹部全体でのＤＥＸＡ法、ＭＲＩ法（長さ方向へ、スライス毎の積分処理）を用いた組織体積量，重量（体積量から重量への変換は、先行研究による組織密度情報より算出可能）で実現できる。ＤＥＸＡ法では、腹部内臓脂肪組織と皮下脂肪組織層の合計の総脂肪組織情報を基準測定できる。
【００５０】
（６）上記のような手法を用いて内臓脂肪組織の情報を高精度に捕捉可能とするためには、呼吸等による体幹部の計測インピーダンス情報の変動を一定条件値に置き換える手立てが必要となり、インピーダンス計測サンプリング周期を一般的な呼吸周期の１／２以内とし、呼吸変化を時系列的にモニタリングして、呼吸周期及び呼吸周期毎の最大値と最小値を呼吸周期毎に判別し、安静呼吸の中央値を捕捉可能とすること。
【００５１】
（７）さらに、測定前の飲食及び膀胱尿の貯留などによる悪影響の事前チェックも、計測インピーダンス情報より可能とする。一般に、体幹部のインピーダンス値は、健康な一般的な被験者集団では、骨格筋組織層の情報が支配的に反映される。また、体幹部の骨格筋組織層の情報は、測定値としては非常に小さく個々人毎で大きな違いが認められない。理由は、地球重力下で自重を支えて発達する抗重力筋との相関の高いデザインとなるため、特別に寝たきりで重力の影響を受けない被験者とか、自重の数倍のストレスが加わる種目のアスリートなど、特殊な集団以外ではほぼ身体サイズで決定されてしまうためである。ここで、骨格筋組織層及び前記呼吸変動以外で体幹部のインピーダンスに影響が大きいのは、飲食及び膀胱尿の貯留などによる悪影響である。よって、集団デ−タとして体幹部のインピーダンス値を収集し、平均値[mean]と偏差[SD]で見ると、飲食及び膀胱尿の貯留などによる影響は、２ＳＤを超える範囲にあることがわかった。ただ、ある程度のアスリート等の準一般的集団まで踏まえると、３ＳＤをクライテリアとすることで、本影響のスクリーニングを可能と出来る。
【００５２】
次に、前述したような手法に基づく本発明の測定原理につき、順を追って詳述していく。
【００５３】
１．体幹部構成組織の電気的等価回路モデル化
（１）体幹部は、主として、皮下脂肪組織層と、骨格筋組織層(腹筋群,背筋群)と、内臓器組織とその隙間に付着する内臓脂肪組織から成ると考えることが出来る。骨組織を構成組織として挙げていないのは、骨組織は骨格筋組織層と量的相関が非常に高く、一体の組織体として考えられるからである。体積抵抗率も、生体内では骨髄組織なども含めることでかなり導電性が良く、骨格筋組織層や内臓器組織に近い特性を有するものと考えられる。よって、この４組織を電気的な等価回路モデルで表すと、内臓器組織と内臓脂肪組織を直列に構成し、その直列の合成組織に対して、皮下脂肪組織層および骨格筋組織層がそれぞれ並列に構成される。この等価回路モデルについては、後述する実施例についての説明において詳述する。このモデルによると、体幹部の長さ方向への通電に対しては、骨格筋組織層に支配的に電流が流れる。内臓脂肪組織は、内臓器組織の周辺の隙間に付着することから、内臓脂肪組織が無い時、または少ない時、内臓器組織が骨格筋組織層に近い導電性を示すことから、内臓器組織側にも電流が通電されることになる。また、内臓脂肪組織が多くなるほど、内臓器組織と内臓脂肪組織の複合体としての複合組織層への通電量が低下してゆくことになる。体幹部の計測インピーダンスと、それを構成する４組織を等価回路モデルで表した時のモデル式は、下記の様に表現できる。
Ztm = ZFS／／ZMM／／(ZVM+ZFV) ・・・式１
ここで、
体幹部全体のインピーダンス:Ztm
皮下脂肪組織層のインピーダンス:ZFS・・・体積抵抗率は、大きい。
骨格筋組織層のインピーダンス:ZMM・・・体積抵抗率は、小さい。
内臓器組織のインピーダンス:ZVM・・・骨格筋組織層に近い体積抵抗率と考えられている。
内臓脂肪組織のインピーダンス:ZFV・・・体積抵抗率は、皮下脂肪組織層と同等かそれよりも、やや小さ目と考えられる。脂肪組織の合成分解が皮下脂肪組織層に比べて速いことから、組織内血管及び血液量が多いものと考えられる。
【００５４】
組織間の電気的特性は、インピーダンスよりはむしろ体積抵抗率ρ［Ωｍ］で決まる。
上の関係から、各組織の電気的特性値は一般に以下の関係で説明される。
ρMM＜＜ρ（VM＋FV）＜ρFS
ρVM＜＜ρFV
ρMM＝ρMV、若しくは、ρMM＜ρMV
ρFV＝ρFS、若しくは、ρFV＜FS
ここで、
皮下脂肪組織層の体積抵抗率:ρFS
骨格筋組織層の内側の内臓器組織と内臓脂肪組織の複合組織層の体積抵抗率:
ρ（VM＋FV）
骨格筋組織層の体積抵抗率:ρMM
よって、式１との関連により、各組織間の電気的特性の比較関係は、
ZFS ＞＞  (ZVM+ZFV)   ＞＞ ZMM  ・・・式２
となる。
【００５５】
２．体幹部骨格筋組織横断面積量（AMM）と体幹部骨格筋組織層インピーダンス（ZMM）の推定
（２）内臓脂肪組織量は横断面積量や体積量で表すことができる。横断面積量の場合は、臍囲周での計測においては、ＣＴ（Ｘ線−ＣＴ、ＭＲＩ）法による横断面積量が一般的な計測基準と考えられる。一方、体積量の場合は、ＣＴ法によるスライスによる横断面積量を長さ方向に複数のスライス情報で積分することで求めることができる。骨格筋組織量（骨格筋量）は、これら横断面積量と体積量の双方に高い相関を有すると考えられる。ここでは横断面積量で考えることにする。骨格筋組織層の横断面積量（AMM）は、身体特定化情報でおおよそ推定することができる。なぜなら、身体の骨格筋組織層の発達デザインは、地球重力下で自重を支えるための発達、適応でほとんど決まってしまうからである。よって、アスリートや麻痺看者や介護者などの重力非適応者を除けば、身体特定化情報で推定可能となる。この推定は、身長Ｈ、体重Ｗ、年齢Ａｇｅを以下の式に代入することによって行う。
ＡＭＭ=a＊H＋b＊W＋ｃ＊Age＋d・・・式３
ここで、a、b、c、dは、定数である。
（３）体幹部骨格筋組織層インピーダンス（ZMM）も身体特定化情報によって推定できる。便宜上、ここでは上で求めた横断面積量（AMM）を利用する。この推定は以下の式を用いて行うことができる。
ZMM=a０＊H/AMM＋b０・・・式４
ここで、a０、b０は、定数である。
【００５６】
３．内臓脂肪組織インピーダンス（ZFV）及び内臓脂肪組織量（AFV）の推定
式１、２の関係式から、次の様な二つのアプローチ案によって、内臓脂肪組織情報を推測可能とする手法が考えられる。
（４）アプローチ１
皮下脂肪組織層は、他の構成組織と比較する中で体積抵抗率が高いことから体幹部の等価回路から見て、省略して考える。つまり、体幹部で計測されるインピーダンス値には、体幹部の皮下脂肪組織層を除いた内臓脂肪組織を含む除脂肪組織の情報が計測されているものと考えることが出来る。よって、この関係式は、次の様に表現できる。
Ztm ≒ ZMM／／(ZVM+ZFV) ・・・式５
式５を変形すると、
1／Ztm ≒ 1／ZMM + 1／(ZVM+ZFV) ・・・式６
この式中の骨格筋組織層のインピーダンスZMMおよび内臓器組織のインピーダンスZVMを下記で記述される手段で顕在化することで、内臓脂肪組織のインピーダンスZFVを算出可能となる。そして、この内臓脂肪組織のインピーダンス情報より、内臓脂肪組織量を推定可能と出来る。式６からZFVを誘導すると、次の式７となり、内臓脂肪組織の情報を有するインピーダンス情報を求めることができる。
ZFV＝ 1／[ 1／Ztm−1／ZMM] − ZVM・・・式７
【００５７】
（５）アプローチ２
前記アプローチ１では皮下脂肪組織層を省略して考えたが、皮下脂肪組織層を大量に有する被験者に対しては誤差要因となりえるため、式１のままで進める方法である。
この式中の骨格筋組織層のインピーダンスZMMおよび内臓器組織のインピーダンスZVMは、前記手法と同様とし、皮下脂肪組織層のインピーダンスZFSに対して、インピーダンス情報は他の組織と同様の考え方で皮下脂肪組織量と有用な関係がある。ここで、皮下脂肪組織量は、その組織表面での周囲長、つまり、腹囲長との相関が非常に高い関係があることが一般に報告されている(特に皮下脂肪組織層が多い被験者に対して、または、皮下脂肪組織層を除く除脂肪組織に比較して多い場合)ことから、皮下脂肪組織層は腹囲長情報から推定可能となる。よって、皮下脂肪組織層のインピーダンスは、腹囲長の情報から推測可能と出来る。以下、前記アプローチと同様の手法で内臓脂肪組織のインピーダンスZFVを算出可能となる。そして、この内臓脂肪組織のインピーダンス情報より、内臓脂肪組織量を推定可能と出来る。
式１を変形すると、
1／Ztm ＝ 1／ZFS + 1／ZMM + 1／(ZVM+ZFV) ・・・式８
ZFV＝ 1／[ 1／Ztm−1／ZMM−1／ZFS] − ZVM・・・式９
【００５８】
（６）内臓脂肪組織量（AFV）は、ここでは内臓脂肪組織横断面積として取り扱う。内臓脂肪組織組織量（AFV）は、式１０において、上記インピーダンス情報と身長情報から算出することができ、
AFV＝aa＊H/ZFV＋bb・・・式１０
ここで、aa、bbは定数である。
【００５９】
４．内臓器組織量[AVM]及び内臓器組織インピーダンス[ZVM]の推定
（７）体幹部の内臓器組織量[VM]は、身長、体重、性別、年齢等の身体(個人)特定化情報から推定することが出来る。説明変数の中で、身長項の影響が大きい。
内臓器組織量[AVM] = a1＊身長[H]+ b1＊体重[W] + c1＊年齢[Age] + d1・・・式１１  ここで、a1、b1、c1、d1は、男女で別の値を与える定数である。
なお、本検量線(回帰式)に用いる内臓器組織量VMの基準量の計測は、ＭＲＩ法やＸ線ＣТ法により得られるスライス毎のＣＳＡ(組織横断面積)を長さ方向に積分して求めた組織体積、または、臍位等の１スライスからのCSAとする。組織体積は、先行研究論文等で公知の組織密度情報から重量へ変換することで組織量とすることが出来る。
【００６０】
（８）次に、内臓器組織のインピーダンスZVMを推定する。
内臓器組織のインピーダンス[ZVM]は、身長、体重、性別、年齢等の身体(個人)特定化情報から推定することが出来る。説明変数の中で、身長項の影響が大きい。便宜上、ここでは上で求めた内臓器組織量[AVM]を利用する。この推定は、以下の式を用いて行うことができる。
ZVM=a２＊H/AVM＋b２・・・式１２
ここで、a２、b２は、定数である。
【００６１】
５．皮下脂肪組織量[AFS]の推定
（９）体幹部の皮下脂肪組織量[AFS]は、腹囲長の二乗[Lw]2から推定することが出来る。さらに、他の身体特定化情報を説明変数として付加して重回帰式とすることで精度向上が期待できる。
男性用: 皮下脂肪組織量[AFS] = a10＊腹囲長[Lw]2+b10＊身長[H]+ c10＊体重[W]
+ d10＊年齢[Age] + e10・・・式１３
女性用: 皮下脂肪組織量[AFS] = a11＊腹囲長[Lw]2+b11＊身長[H]+ c11＊体重[W]
+ d11＊年齢[Age] + e11・・・式１４
ここで、a10、a11、b10、b11、c10、c11、d10、d11、e10、e11は、回帰係数で定数である。
なお、本検量線(回帰式)に用いる皮下脂肪組織量FSの基準量の計測は、ＭＲＩ法やＸ線ＣТ法により得られるスライス毎のＣＳＡ(組織横断面積)を長さ方向に積分して求めた組織体積、または、臍位等の１スライスからのＣＳＡとする。組織体積は、先行研究論文等で公知の組織密度情報から重量へ変換することで組織量とすることが出来る。
【００６２】
６．体幹部内臓脂肪／皮下脂肪比[V／S]の推定
（10）内臓脂肪／皮下脂肪比[V／S]は、式１３、１４からの皮下脂肪組織量[AFS]と式１０からの内臓脂肪組織量[AFV]から求めることが出来る。
V／S=AFV／AFS・・・式１５
【００６３】
７．体幹部(中部)のインピーダンスによる内臓器組織異常判定の考え方
（11）内臓脂肪組織量推定に必要な体幹部のインピーダンスZtmは、呼吸及び飲食等により変動が大きな部位でもあることから、安定性及び信頼性の高い情報の計測が必要となる。よって、次の様な処理を加えることで、信頼性の高い体幹部のインピーダンス情報を確保出来る。また、一部体幹部の体液分布の乱れに関連する情報としての視点から、体幹部の組織異常の判定も可能と出来る。
【００６４】
（12）呼吸による変動の影響除去処理
（ａ）一般的な呼吸周期時間の１／２より短いサンプリング周期で、体幹部のインピーダンスを測定する。
（ｂ）サンプリング毎の測定デ−タに対して移動平均等によるスムージング処理を施す。
（ｃ）処理後の時系列データより、呼吸の周期性と周期毎の最大値と最小値を検出する。
（ｄ）毎周期毎の最大値と最小値を各々別個に平均処理する。
（ｅ）最大値と最小値の平均処理後の値を平均して、呼吸の中央値を算出する。
（ｆ）呼吸周期毎の呼吸の中央値が規定回数規定以内の安定域に入った時点で、呼吸中央値確定と判断し、確定した中央値のインピーダンス値を体幹部のインピーダンス値として登録し、測定を完了とする。
【００６５】
（13）飲食及び膀胱等への水分貯留(尿等)による異常値判定処理
（ａ）体幹部のインピーダンスは、26.7±4.8Ω(mean±SD)が集団の一般的な値となる。
（ｂ）反面、便秘及び膀胱尿の貯留や胃での飲食物の充満時の値は、mean±3SDの範囲を超える。
（ｃ）よって、３ＳＤを超える測定値が得られる場合には、飲食及び膀胱尿等の影響の可能性を被験者へ報知し、最善の環境で測定に臨んで貰う様促す。ただし、実際にこれらの影響なしに骨格筋組織層の発達及び内臓器組織が標準サイズとは異なる被験者においては、測定を継続出来る様に進める。
（ｄ）さらに、判定感度を上げる方法としては、性別、体重、身長別で規定値を細分化する。又は、体重で割るか、身長で割って単位当たりの値として規定値を規定する。
【００６６】
次に、本発明による電流印加電極を体幹部上に滑らせながら、電極の最適位置を探索する方法及び装置について説明する。
(1)  体幹部に配置する電極と体幹部側皮膚との接触条件が、常に良好な電気的接触を維持しながら、滑らせていく。例えば、体幹腹部の臍囲周（探査経路）上に沿って電極を滑らせていき、皮膚の直下の組織情報を連続的に計測できるようにし、探査経路に沿った組織量（脂肪厚さ等）の情報を得られるようにする。または、体幹部に沿って縦方向に電極を滑らせていく。
【００６７】
(2)  本発明には、次の誘導法を使用することができる。(a)体幹腹部に一方の電流印加電極を配置し、他方の電流印加電極と一対の電圧計測電極を四肢部に配置して、内臓脂肪組織情報を計測する方法。(b)体幹腹部に一方の電流印加電極とその電流印加電極に近接して一方の電圧計測電極を配置して、他方の電流印加電極と他方の電圧計測電極を四肢部に配置して、皮下脂肪組織層情報を計測する方法。(c)内臓脂肪組織と皮下脂肪組織層の両方を計測する方法。
【００６８】
(3)  リアルタイムで測定対象の組織情報を計測する計測手段を用いる。皮下脂肪組織層又は内臓脂肪組織等を測定するために、体幹部の最適電極位置を特定するため、インピーダンスの変化をブザー又は表示器上での表示等の報知手段で測定者に報知し、測定者が電極を最適位置へ容易に誘導できるようにする。電極を最適位置に配置できたことを確認してから、対象とする皮下脂肪組織層又は内臓脂肪組織の測定を実施する。
【００６９】
(4)  電極の最適位置は、内臓脂肪組織測定時は臍囲周近辺の左右の腱膜部中央である。
【００７０】
(5)  皮下脂肪組織層に関しては、最適電極位置は、臍囲周上では臍位置近辺、腸骨稜上縁部、背側部等である。臍位置近辺では、脂肪厚が一番厚くなる部位の位置として、臍と腹直筋側端部間の中央及びやや腹直筋側端が良い。上記探査によって腹直筋側端の位置を検出することができ、電極最適位置を決めることができる。その他、背骨部からの背側部組織位置や臍位置組織の認識なども可能になる。更に、腸骨稜上縁部の位置の認識も可能となる。
【００７１】
(6)  皮下脂肪組織層厚を計測する時は、最適計測位置を検出することができる。また、電極をスライドさせて、臍囲周を臍から背中背骨部までの半周を探査すると、探査中の皮下脂肪組織層の最大厚と最小厚の情報を得ることができる。その測定した情報を皮下脂肪組織層の量推定に使用しても良い。臍囲周上の探査を臍位置から半周で済ますことができるのは、生体を臍位置での横方向断面で考えると、皮下脂肪組織層は左右対称に分布しているからである。
【００７２】
(7)  電極と皮膚間の接触条件については、電気的安定性と機械的滑り性（非粘着性）を兼ね備える技術がある。リユーザブル（再利用可能）な心電図計測用や低周波治療器用の長寿命電極の先行技術として、特開2001-406号（導電性高分子ゲルならびにそれを用いたゲルパッドおよび生体用電極）、特開2003-346554号（高分子ハイドロゲル電極）がある。この技術では、電極を一定時間浸水させておくことにより電極面が過剰含水状態となって、表面の粘着性がなくなり、粘着性によって付着していた汚れ分を洗い落とすことができる。電極を再度乾燥させることで、皮膚との導電性を確保するため一定の含水率にし、粘着性を回復する。
【００７３】
本発明の用途では、この技術を測定後の電極のクリーニング用ではなく、測定に利用する。即ち、電極を長時間浸水して過剰含水状態とすることで、皮膚との濡れ性を確保する。過剰含水状態では電極の粘着性がなくなり、滑り性が出る。そのため、皮膚表面上を滑らせて連続的に計測を行うことができる。本発明の用途に適した材料配合比率とすることにより、より滑り性の良い電極を実現することができる。
【００７４】
例えば、重合性単量体に架橋性単量体を共重合させた高分子マトリックス内に、潤滑剤と水と電解質塩が含まれ、前記湿潤剤は、多価アルコール単量体を重合させた重合体を５０重量％以上含むと共に、多価アルコール単量体として、３価以上の多価アルコール単量体を含み、前記重合体の平均分子量は１５０〜４０００であり、水溶性を示し、かつ
（（重合体中に存在するエーテル基の数＋重合体中に存在するヒドロキシル基の数）／重合体中に存在する炭素原子の数）≧１／３
の条件を満たす導電性高分子ハイドロゲルと、電極素子とを備える高分子ハイドロゲル電極を用いることができる。
１実施形態では、ゲル部の飽和給水率は、５０％以上である。
【００７５】
別の例として、非イオン性の重合性単量体に架橋性単量体を共重合させた高分子マトリックス内に、潤滑剤と水と電解質塩とを含み、多価アルコール単量体を重合させた重合体を５０重量％含む湿潤剤と水と電解質塩を含む導電性高分子ハイドロゲルと、電極素子からなるゲル電極であって、前記ゲル電極を２０℃の水に３０分間浸漬したとき、その浸漬前のゲル電極の重量に対する浸漬後のゲル電極の重量は１５０％以下で、かつ前記ゲル電極を３０分間水に浸漬した後、２３℃、相対湿度６０％の雰囲気下で乾燥したときの平衡重量は、浸漬前のゲル電極の重量に対し、重量減少が４０％以下であり、粘着力は吸水時は殆ど有さない高分子ハイドロゲル電極を用いることができる。
【００７６】
(8)  電極をディスポーザブルとし１回の使用で廃棄する場合は、衛生上の問題は少ない。しかし、電極をリユーザブルとして再使用する場合は、雑菌、カビ等の繁殖による衛生上の問題や、アレルギー反応の問題が生じる場合がある。この対応策として、光触媒として、酸化チタン粉末を電極材料に混合することができる。また、防カビ材として、銀粉末を電極材料に混合することができる。
【００７７】
次に、前述したような本発明の測定原理に基づいた、電極最適位置を探索し、体幹部内臓脂肪組織、及び／又は、皮下脂肪組織層を測定するための本発明の体幹部内臓・皮下脂肪測定方法及び装置の実施形態を説明する。
【００７８】
図１は、本発明の第１の実施形態による体幹部内臓・皮下脂肪測定装置の概略斜視図である。図２は、図１の体幹部内臓・皮下脂肪測定装置のグリップ電極を把持して、接触面の電極を体幹腹部に押し当てている状態を示す概略図である。図３は、体幹部内臓・皮下脂肪測定装置に含まれる本体部のブロック図である。
【００７９】
図１に示すように、体幹部内臓・皮下脂肪測定装置１は、本体部１１と、電線１２０Ｌ、１２０Ｒを介して本体部１１に接続された２つのグリップ電極部１３０、１４０とを備える。グリップ電極部１３０、１４０をそれぞれ左右の手に持って、それらを被験者の測定部位、例えば腹部に押し当てて測定する。
【００８０】
本体部１１の前面には、操作・入力部５１と表示部５２を有する操作表示パネル５と、報知ブザー２２とが、設けられている。報知ブザー２２は、測定したインピーダンスに応じた周波数のブザー音を発生する。又は、インピーダンスに応じた繰返し周期のブザー音を発生する。
【００８１】
操作・入力部５１は、身長、体重を含む身体特定情報の入力に使用することができ、操作表示パネル５の表示部５２には、各種測定結果、アドバイス情報等が表示される。この操作表示パネル５は、操作・入力部５１と表示部５２とが一体となったタッチパネル式の液晶表示器として形成されてもよい。表示部５２には、測定したインピーダンスを表示するようにしても良い。
【００８２】
図３に示すように、本体部１１の内部には、演算・制御部３０、電源部１８、記憶部（メモリ）４、印刷部３１等が設けられている。演算・制御部３０は、操作・入力部５１から入力された身体目方特定情報（体重等）、計測したインピーダンス、前述した式等に基づいて、体幹部の内臓脂肪組織量、皮下脂肪組織量、内臓脂肪／皮下脂肪比等を演算したり、呼吸による変動の影響除去処理や、内臓器組織異常判定等の処理を行ったり、その他、各種の入出力、測定、演算等を行う。
【００８３】
電源部１８は、本装置の電気系統各部に電力を供給する。
記憶部４は、身長、体幹部長等の身体特定化情報や、前述した式等を記憶する他、後述するような健康指針アドバイスのための適当なメッセージ等も記憶する。
【００８４】
印刷部３１は、表示部５２に表示される各種結果、アドバイス情報等を印刷する。
【００８５】
本体部１１のインピーダンス測定部は、被験者の測定部位に電流を印加するための複数の電流印加電極１０ａ〜ｎ、被験者の測定部位における電位差を計測するための複数の電圧計測電極１１ａ〜ｎ、電流印加電極１０ａ〜ｎに電流を供給する電流源１２、使用態様に応じて所定の電圧計測電極１１ａ〜ｎを選択するための電圧計測電極選択部２０、使用態様に応じて所定の電流印加電極１０ａ〜ｎを選択するための電流印加電極選択部２１を含む。また、測定された電位差を増幅する差動増幅器２３、フィルタリングのためのバンドパスフィルタ２４、検波部２５、増幅器２６、及び、Ａ／Ｄ変換器２７を含む。尚、電流印加電極電極１０ａ〜ｎと、電圧計測電極１１ａ〜ｎの数は、使用態様に応じて決定されるものであり、特に限定されるものではない。
【００８６】
再度図１を参照すると、グリップ電極部１３０の体幹部に接触させるための接触面には、上段に電圧計測電極１１ｇが、下段に電流印加電極１０ｅと、電圧計測電極１１ｅが、並べて設けてある。
グリップ電極部１４０の体幹部に接触させるための接触面には、上段に、電圧計測電極１１ｈが、下段に、電流印加電極１０ｆと、電圧計測電極１１ｆが、並べて設けてある。
グリップ電極部１３０の手で把持するためのグリップ部には、電流印加電極１０ｃと電圧計測電極１１ｃが設けられている。又は、電流印加電極１０ｃ、電圧計測電極１１ｃのうち一方を設けることもできる。
グリップ電極部１４０の手で把持するためのグリップ部には、電流印加電極１０ｄと電圧計測電極１１ｄが設けられている。又は、電流印加電極１０ｄ、電圧計測電極１１ｄのうち一方を設けることもできる。
【００８７】
図２は、図１の体幹部内臓・皮下脂肪測定装置のグリップ電極を把持して、接触面の電極を腹部に押し当てて移動させながら、腱膜部における電極の最適位置探査を実施している状態を示す。
【００８８】
第１の実施形態では、内臓脂肪組織情報を得るための測定を実施することができる。まず、一方のグリップ電極部１４０の接触面にある電流印加電極１０ｆを腹部に押し当てて滑らせながら、電流印加電極１０ｆと、グリップ部の電流印加電極電極１０ｃ、１０ｄの何れかとの間に電流を流し、２つの電圧計測電極の間の電位差を測定する。２つの電圧計測電極は、グリップ部の電流印加電極１０ｃ、１０ｄの何れか通電使用側と反対の腕側のグリップ部の電圧計測電極１１ｃ、１１ｄの何れかと、グリップ電極部１３０の接触面にある電圧計測電極１１ｅ、グリップ電極部１４０の接触面にある電圧計測電極１１ｈ、グリップ電極部１３０の接触面にある電圧計測電極１１ｇの何れかを使用する。測定した電位差により、腱膜部における電流印加電極１０ｆの最適位置を探査する。電流印加電極１０ｆの最適位置を決定した後、電流印加電極１０ｆをその位置に保持して、電流印加電極１０ｆと、他の電流印加電極との間に電流を流し、２つの電圧計測電極の間の電位差を測定し、内臓脂肪組織情報を得ることができる。
電流印加電極を任意に切換えて電流を印加し、電圧計測電極を任意に切換えて、電位差を計測することができる。
【００８９】
また、第１の実施形態では、皮下脂肪組織層情報を得るための測定を実施することができる。一方のグリップ電極部１４０の接触面にある電流印加電極１０ｆと電圧計測電極１１ｆとを腹部に押し当てて滑らせながら、電流印加電極１０ｆと、グリップ部の電流印加電極１０ｃ、１０ｄの何れかとの間に電流を流し、電圧計測電極１１ｆと他の電圧計測電極の間の電位差を検出する。他の電圧計測電極は、グリップ部の電流印加電極１０ｃ、１０ｄの何れか通電使用側と反対の腕側のグリップ部の電圧計測電極１１ｃ、１１ｄの何れか、又はグリップ電極部１４０の接触面にある電圧計測電極１１ｈ、グリップ電極部１３０の接触面にある電圧計測電極１１ｅ、１１ｇを使用する。測定した電位差により、皮下脂肪組織層測定のための電流印加電極１０ｆと電圧計測電極１１ｆの最適位置を探査する。電流印加電極１０ｆと電圧計測電極１１ｆの最適位置を決定した後、電流印加電極１０ｆと電圧計測電極１１ｆをその位置に保持して、電流印加電極１０ｆと、他の電流印加電極との間に電流を流し、電圧計測電極１１ｆと他の電圧計測電極の間の電位差を測定し、皮下脂肪組織層情報を得ることができる。
電流印加電極を任意に切換えて電流を印加し、電圧計測電極を任意に切換えて、電位差を計測することができる。
【００９０】
図４は、本発明の第２の実施形態による体幹部内臓・皮下脂肪測定装置の概略図である。第２の実施形態では、体幹部内臓・皮下脂肪測定装置は、体重計形の本体部１１と、引き出し可能なグリップ電極部１３０、１４０とが、電線１２０Ｌ、１２０Ｒで接続されている。
グリップ電極部１３０の左手で把持するためのグリップ部には、電流印加電極１０ｃと電圧計測電極１１ｃとが設けられている。又は、電流印加電極１０ｃ、電圧計測電極１１ｃのうち何れか一方を設けることもできる。
グリップ電極部１４０の右手で把持するためのグリップ部には、電流印加電極１０ｄと電圧計測電極１１ｄが設けられている。又は、電流印加電極１０ｄ、電圧計測電極１１ｄのうち何れか一方を設けることもできる。
【００９１】
グリップ電極部１３０の一端部には、体幹部に押し付け電流を印加するための電流印加電極１０ｅが設けられている。グリップ電極部１４０の一端部には、体幹部に押し付け電流を印加するための電流印加電極１０ｆが設けられている。体幹部に押し付け電流を印加するための電流印加電極は、グリップ電極部１３０、１４０の何れか一方のみに設けても良い。
本体部１１の上面には、左足用の電流印加電極１０ａと、電圧計測電極１１ａ、右足用の電流印加電極１０ｂと、電圧計測電極１１ｂが設けられている。また、操作表示パネル５が設けられている。
【００９２】
第２の実施形態では、まず、一方のグリップ電極部１４０の先端にある電流印加電極１０ｆを腹部に押し当てて滑らせながら、電流印加電極１０ｆと、本体部の電流印加電極１０ａ、１０ｂ、又はグリップ部の電流印加電極電極１０ｃ、１０ｄの何れかとの間に電流を流し、２つの電圧計測電極の間の電位差を検出し、腱膜部における電流印加電極１０ｆの最適位置を探査する。電流印加電極１０ｆの最適位置を決定した後、電流印加電極１０ｆを腱膜部の最適位置に保持して、電流印加電極１０ｆと、他の電流印加電極との間に電流を流し、内臓脂肪組織情報を得るための測定を実施する。
電流印加電極を任意に切換えて電流を印加し、電圧計測電極を任意に切換えて、電位差を計測することができる。
【００９３】
これら電流印加電極１０ａ〜ｎと電圧計測電極１１ａ〜ｎは、ＳＵＳ材及び樹脂材表面を金属めっき処理等して実現されていてもよい。このタイプの電極は、金属電極表面に、保水性高分子膜をコ−ティングすることで、測定前に水分をふきつけるか、水にぬらして使用する。水にぬらすことにより、皮膚との電気的接触の安定性を良くすることができる。
また、粘着性貼り付けタイプの電極を用いることもできる。これは交換可能な粘着パッドを各電極のベ−ス電極面に貼り付けて皮膚との接触安定性を確保するものである。このタイプは、例えば、低周波治療器や心電図電極等でよく用いられている。測定後に取り外して廃棄するディスポーザブルのものと、繰り返し使用するものとある。
【００９４】
また、本発明では、電極の交換パッドを長時間浸水して過剰含水状態とすることで、皮膚との濡れ性を確保し、電極の粘着性がなくなり、電極を滑らせて測定することができる。
【００９５】
図５は、本発明の実施形態によるディスポーザブル電極の概略図である。このディスポーザブル電極は、ベース電極面１５０に交換粘着パッド１５１をバネ枠１５２で固定する。電極のコネクタ部１５３をコネクタ１５４に差し込んで使用するものである。
【００９６】
交換粘着パッドは、水洗いして再使用可能なものを一定時間水につけて置き、過剰含水状態として、皮膚表面上を滑らせて利用するものである。
【００９７】
図６は、本発明の別の実施形態によるディスポーザブル電極の概略図である。このディスポーザブル電極は、ベース電極面１５０に設けた凹部１５５と、交換粘着パッド１５１に設けた凸部１５６を留めて、固定するようになっている。
【００９８】
次いで、図７を参照して、本装置にて用いられる四肢誘導法による各種の身体部位間の生体インピーダンスの測定のうち、特に、体幹部インピーダンスを測定する場合の電極配置の態様を説明する。
【００９９】
図７の（Ａ）は、右手−右足間に通電し、左手−左足間にて電位差測定することにより、体幹部インピーダンスを測定する場合を示している（右上肢部と右下肢部間通電ルート体幹腹部生体インピーダンスZtmrrを示している）。この場合において、右手電流印加電極１０ｄと右足電流印加電極１０ｂとが電流印加電極として使用され、左手電圧計測電極１１ｃと左足電圧計測電極１１ａとが電圧計測電極として使用される。
【０１００】
図７の（Ｂ）は、左手−左足間に通電し、右手−右足間にて電位差測定することにより、体幹部インピーダンスを測定する場合を示している（左上肢部と左下肢部間通電ルート体幹腹部生体インピーダンスZtmllを示している）。この場合において、左手電流印加電極１０ｃと左足電流印加電極１０ａとが電流印加電極として使用され、右手電圧計測電極１１ｄと右足電圧計測電極１１ｂとが電圧計測電極として使用される。
【０１０１】
図７の（Ｃ）は、右手−左足間に通電し、左手−右足間にて電位差測定することにより、体幹部インピーダンスを測定する場合を示している（右上肢部と左下肢部間通電ルート体幹腹部生体インピーダンスZtmrlを示している）。この場合において、右手電流印加電極１０ｄと左足電流印加電極１０ａとが電流印加電極として使用され、左手電圧計測電極１１ｃと右足電圧計測電極１１ｂとが電圧計測電極として使用される。
【０１０２】
図７の（Ｄ）は、左手−右足間に通電し、右手−左足間にて電位差測定することにより、体幹部インピーダンスを測定する場合を示している（左上肢部と右下肢部間通電ルート体幹腹部生体インピーダンスZtmlrを示している）。この場合において、左手電流印加電極１０ｃと右足電流印加電極１０ｂとが電流印加電極として使用され、右手電圧計測電極１１ｄと左足電圧計測電極１１ａとが電圧計測電極として使用される。このような四肢誘導法による各種の身体部位間の生体インピーダンスの測定における電極切換は、被測定者（ユーザ）が各電極にタッチした状態において、演算兼制御部７により制御のもとで、電流印加電極選択部２１および電圧計測電極選択部２０によって行われる。
【０１０３】
図８は、体幹腹部（中部）の構造を模式的に示す図であり、体幹腹部を構成する組織は、皮下脂肪組織層（ＦＳ）、骨格筋組織層（ＭＭ）、内臓器組織（ＶＭ）、その隙間に付着する内臓脂肪組織（ＦＶ）と考えることができる。体幹部へ通電する場合には、骨格筋組織層へ大半の電流が通電すると考えられる。何故ならば、骨格筋組織層の電気導電性が他の組織に比べて良いからである。内臓器組織は、内臓脂肪組織と直列に考えられ、内臓脂肪組織の大小により、通電量の変化を期待できることがわかる。
【０１０４】
図９は、図８の体幹腹部の構造を電気的等価回路として表したもので、皮下脂肪組織層を省略して考えた簡略化体幹腹部等価回路を示しており、前述したアプローチ１の手法にて考慮される体幹腹部の等価回路である。また、図１０は、同様に、図８の体幹腹部の構造を電気的等価回路として表したもので、皮下脂肪組織層を省略せずに考えた体幹腹部等価回路を示しており、アプローチ２の手法にて考慮される体幹腹部の等価回路である。なお、これらの図において使用されている符号は、前述したとおり、Ztmは、体幹中部全体のインピーダンス、ZFSは、皮下脂肪組織層のインピーダンス、ZMMは、骨格筋組織層のインピーダンス、ZVMは、内臓器組織のインピーダンス、ZFVは、内臓脂肪組織のインピーダンスをそれぞれ示している。そして、前述したとおり、図９の等価回路においては、
Ztm ≒ ZMM／／(ZVM+ZFV)の関係式が成り立ち、
図１０の等価回路においては、Ztm = ZFS／／ZMM／／(ZVM+ZFV)の関係式が成り立つ。
【０１０５】
＜皮下脂肪組織層測定、或いは、皮下脂肪組織層及び内臓脂肪組織の選択測定＞
特に、皮下脂肪組織層測定、或いは、皮下脂肪組織層及び内臓脂肪組織の選択測定に用いられる技術を説明する。
【０１０６】
図１１は、図８に示された体幹部の模式図を臍高さにおける腹囲周横断面にてモデル化した図である。この図に示すように、体幹部断面は、最も外側にある皮下脂肪組織層（ＦＳ）と、そのすぐ内側にある骨格筋組織層（ＭＭ）と、最も内側にある内臓器組織（ＶＭ）とそれに取り巻く内臓脂肪組織（ＦＶ）を含む。
【０１０７】
図１２は、図１１に示された模式図を更に電気的な等価回路として表したものである。例えば、電流印加電極１０ｅ、１０ｆにおいて電流（Ｉ）を印加し、電圧計測電極１１ｅ、１１ｆで電位差（Ｖ）を測定するものとした場合、この等価回路における電気抵抗は、主として、臍前後付近の皮下脂肪組織層のインピーダンス（ＺＦＳ１、ＺＦＳ２）と、腹周囲の皮下脂肪組織層のインピーダンス（ＺＦＳ０）と、臍の左右各側の骨格筋組織層のインピーダンス（ＺＭＭ１、ＺＭＭ２）と、臍前後付近の内臓脂肪組織のインピーダンス（ＺＦＶ１、ＺＦＶ２）、更に、体幹部中心付近の内臓器組織のインピーダンス（ＺＶＭ）として現れる。
【０１０８】
図１３に、図１２を更に簡略化した回路を示す。ＺＦＳ１とＺＦＳ２は略同じ大きさと考えられるため、ここでは、それらを同値のＺＦＳとして表し、また、ＺＭＭ１とＺＭＭ２、或いは、ＺＦＶ１とＺＦＶ２は、それぞれ、ＺＭＭ、ＺＦＶとして表している。また、導電性が他の領域に比べて著しく低いと考えられるＺＦＳ０は省略した。これを省略できる点は、前述した「１．体幹部構成組織の電気的等価回路モデル化」（１）の記載から明らかであろう。
【０１０９】
次に、図１４を参照して、四電極法における電極間距離と広がり抵抗の関係を説明する。図１４は、電極間距離と広がり抵抗の関係を示したものである。図中、丸い点線で囲った部分３０は広がり抵抗領域を示す。電流印加電極からの電流は、印加後に徐々に被験者の体内に広がるが、印加直後の領域、即ち、広がり抵抗領域においては、それほど大きくは広がっておらず、このため、これらの領域では電流密度が他の領域に比べて非常に高くなる。したがって、電流印加電極１０ｅ、１０ｆと電圧計測電極１１ｅ、１１ｆをあまりに接近させて配置した場合には、電圧計測電極１１ｅ、１１ｆにおいて測定される電位差は広がり抵抗領域における電流の影響を大きく受けてしまう。
【０１１０】
例えば、前述した式２より明らかなように、臍付近における皮下脂肪組織層のインピーダンス（ＺＦＳ）と、腹周囲における皮下脂肪組織層のインピーダンス（ＺＦＳ０）、骨格筋組織層のインピーダンス（ＺＭＭ）、内臓脂肪組織のインピーダンス（ＺＦＶ）、及び、体幹部中心付近の内臓器組織のインピーダンス（ＺＶＭ）の間には、
ZFS ＞＞  (ZVM+ZFV)   ＞＞ ZMM
の関係がある。
したがって、Ｉ−Ｖ電極間距離がほとんど無く近接して配置されたときの電位差計測インピーダンスΣＺ１は、
ΣＺ１＝２＊ＺＦＳ＋ＺＭＭ／／（ＺＶＭ＋ＺＦＶ）≒２＊ＺＦＳ
となる。これにより明らかなように、広がり抵抗の影響でＺＦＳが数倍に増幅されるため、ここでは、ＺＦＳによる情報が支配的となる。
【０１１１】
広がり抵抗の影響を小さくするには、電流印加電極と電圧計測電極の間の距離を大きくする必要がある。例えば、Ｉ−Ｖ電極間距離を１０ｃｍ程度確保して配置した場合の電位差計測インピーダンスΣＺ２は、
ΣＺ２≒２＊ＺＦＳ＋ＺＭＭ／／（ＺＶＭ＋ＺＦＶ）
である。明らかなように、Ｉ−Ｖ電極間距離を広げることによって、広がり抵抗の影響は多少小さくなっているが、この程度離しただけでは、まだＺＦＳの情報が支配的である。
【０１１２】
この広がり抵抗の影響を詳細に検討するため、図１５に示すように、電極１１ｅ、１１ｆ、１１ｇ、１１ｈにおけるＩ−Ｖ電極間及びＶ−Ｖ電極間相互の距離が各々１／３程度になるよう１０ｃｍ程度確保して配置した場合を考える。ただし、電極１０ｅ、１１ｅや、電極１０ｆ、１１ｈは、前記Ｉ−Ｖ電極間距離がほとんど無い近接配置とする。この場合の電位差計測インピーダンスΣＺ３は、
ΣＺ３≒２＊ＺＦＳ＋ＺＭＭ／／（ＺＶＭ＋ＺＦＶ）である。
このとき電極間で計測される電圧降下（電位差）の関係は、おおよそ次のようになる。
Ｖ１＝Ｉ＊ＺＭＭ／／（ＺＶＭ＋ＺＦＶ）
Ｖ２＝Ｖ３＝Ｉ＊２＊ＺＦＳ
Ｖ１：（Ｖ２＋Ｖ３）≒１〜２：１０〜２０＝Ｓ：Ｎ
上式におけるＳの１〜２やＮの１０〜２０のバラツキは、皮下脂肪組織層の厚みの個人差と骨格筋組織層の発達具合によるものである。この結果からも分かるように、たとえ電極間距離を調節しても、十分なＳ／Ｎが確保できるとは言いがたい。
【０１１３】
また、ほとんどの電流は骨格筋組織層で支配的に通電されるため、内臓器組織と内臓脂肪組織の複合組織層への通電感度を十分に確保することはできない。即ち、骨格筋組織層に流れる電流をＩ１、測定対象である内臓器組織と内臓脂肪組織の複合組織層に流れる電流をＩ２とすれば、
Ｖ１＝Ｉ＊ＺＭＭ／／（ＺＶＭ＋ＺＦＶ）＝Ｉ１＊ＺＭＭ＝Ｉ２＊（ＺＶＭ＋ＺＦＶ）
Ｉ＝Ｉ１＋Ｉ２
となり、よって、
ＺＭＭ：（ＺＶＭ＋ＺＦＶ）＝Ｉ２：Ｉ１≒１：２〜５
となる。これより明らかなように、たとえ広がり抵抗の影響を排除できたとしても、骨格筋組織層に流れる電流は内臓器組織と内臓脂肪組織に流れる電流の２〜５倍にも及ぶため、この結果、Ｓ／Ｎ特性は更に悪くなる。このように、体幹部のような太短い測定部位においては、たとえ電極間距離を調整しても、電流印加電極間距離で上限が決まってしまうことから、Ｓ／Ｎ特性の改善には限界がある。
【０１１４】
本発明によれば、皮下脂肪組織層情報のみならず、内臓脂肪組織情報をも互いに分離した情報として同時に計測することができる。本発明の装置は、内臓脂肪組織を計測するための電圧計測電極と、皮下脂肪組織層を計測するための電圧計測電極の双方を有し、これらの電極配置を切換手段で選択的に切換えることによって、内臓脂肪組織情報と皮下脂肪組織層情報の双方を計測することもできる。両方同時計測の目的は、呼吸等による測定中の変動誤差要因を呼吸の変動より速いサンプリングタイミングで計測する等、両測定を同じ環境で同時に測定することでその誤差要因を相対的に除去可能とすることにある。よって、呼吸以外に心拍その他の体動等による影響も考えられる。スピ−ドを早くする以外に、同一測定環境でのスム−ジング処理等でも、同様の目的を達することが出来る。
【０１１５】
次に、本発明による、体幹部内臓・皮下脂肪組織測定を行なうための、基本的な考え方について簡単に説明する。
【０１１６】
本発明では四電極法の考え方を用いる。四電極法で用いる基本的な４電極に関して、これらのうち、通電に必要な一方の電流印加電極は、体幹部から突出する四肢部または頭部（例えば、頭部の耳部にクリップ電極部として挟んで装着など）の何れかに配置するものとし、他方の電流印加電極は体幹腹部に配置するものとする。この構成によれば、例えば、耳部にクリップ電極部として装着して体幹部との間での測定を行うことができるため、寝たきりで両手が不自由な被験者の測定も可能である（この場合、耳クリップ電極部は、例えば、装置本体からリード線で引き出される形態にしてもよい）。また、本発明によれば、体幹部に配置する電極は、一方の電流印加電極のみとし、他の電極、つまり電圧計測電極は、二つとも他方の電流印加電極配置以外の残りの四肢部または頭部に配置するようにしてもよい。ここでは、Organらの誘導法を応用した新誘導法を導入することもできる。この方法によれば、体幹腹部に配置する電流印加電極を一方のみにすることで、体幹腹部へ配置する電圧計測電極への制約が大幅に改善することができる。
【０１１７】
本発明では、体幹腹部の内臓脂肪組織及び皮下脂肪組織層情報を簡便に測定するために、体幹部への通電を簡便にする。例えば、皮下脂肪組織層を測定するに際しては、測定対象とする体幹腹部に他方の電流印加電極を配置し、その電極直下の広がり抵抗成分を計測するための電圧計測電極配置として、電流印加電極に近接して電圧計測電極の一方を配置する。他方の電圧計測電極は、電流印加電極からの広がり抵抗の影響を受けない程度までの距離を確保して配置した電圧計測電極との間で得られる電位差から、皮下脂肪組織層(厚)の情報を確保する。この他方の電圧計測電極は、体幹腹部に配置されても良いし、Organらの誘導法を応用した新誘導法により、四肢部に配置されても良い。
【０１１８】
皮下脂肪組織層計測時の電圧計測電極配置では、体幹部に配置されている電流印加電極から電極直下の広がり抵抗の影響を支配的に受ける近接位置に配置し、他方をほぼ無視できる程度の距離を確保して電極を配置する。両電極とも臍囲周近辺上としても良いし、一方を体幹部長手方向としても良い。
【０１１９】
尚、臍囲周上の皮下脂肪組織厚分布は、部位によって個人差があるため、個々人で特徴を有する複数部位の計測情報を確保できる方が皮下脂肪組織量推定精度向上に有利である。四肢部および頭部に配置される一方の電流印加電極と対応する体幹部側に配置される電流印加電極を臍囲周近辺上に複数配置し、その電流印加電極直下の皮下脂肪組織層情報を計測可能とする電圧計測電極を必要数分配置する。
【０１２０】
本発明では、内臓脂肪組織を測定するに際しては、測定対象とする体幹腹部への他方の電流印加電極の配置を、体幹腹部を構成している骨格筋組織層を除いた通電性の悪い腱膜部(骨格筋との結合組織)とすることで、四肢部および頭部からの通電電流が体幹部表面の骨格筋組織層支配となることを回避し、深部の内臓器組織＋内臓脂肪組織の複合組織層への通電電流比率を改善し、内臓脂肪組織の推定感度向上を可能とする。
【０１２１】
更に詳細に説明すると、ここでは、
１）体幹部からの突出部（例えば、四肢部や頭部）に通電用電流印加電極の一方を配置し、他方は、体幹腹部に配置する。
２）他方は、体幹腹部の骨格筋組織層上の筋腹部を除く腱膜部に配置する。
３）最適な腱膜部は、左右の腹直筋と外腹斜筋の結合区間とする。
４）上肢部および頭部より電流を印加する場合は、前記腱膜部内の臍囲周近辺に他方の電流印加電極を配置する。
５）下肢部より電流を印加する場合は、前記腱膜部内の臍囲周より上肢部寄りの大隔膜寄りの近辺域に他方の電流印加電極を配置する。
６）体幹部に配置する電極は、電流印加電極の一方のみで、他の電極、つまり電圧計測電極は、二つとも他方の電流印加電極配置以外の残りの四肢部または頭部に配置することが出来る。ここでも、Organらの誘導法を応用した新誘導法を導入することができる。
【０１２２】
次に、図１６、図１７により、体幹腹部の内臓脂肪組織情報を得る場合に、電流印加電極を手で持ち、体幹腹部上を移動させながら電流印加電極の最適位置を探索する方法を説明する。
【０１２３】
図１６(a)は、電流Ｉを印加するため、臍Ａ周囲の体幹部の右側腱膜１５Ｒ付近に一方の電流印加電極１０ｅを設け、他方の電流印加電極１０ｄを、体幹部から十分離れた右上肢側、例えば、右手の掌部に設ける。電位差Ｖを計測するため、一方の電圧計測電極１１ｃを、左上肢側、例えば、左手の掌部に設け、他方の電圧計測電極１１ｂを、右下肢部、例えば右足裏部に配置する。上肢部又は下肢部に電圧計測電極を設けた場合の、体幹部上の仮想電極位置をＳＡで示す。
この状態で、電流印加電極１０ｅを腱膜付近の体幹腹部に接触させて矢印で示すように臍囲周上を横方向に移動させながら、電流印加電極１０ｄと１０ｅの間に電流を印加し、電圧計測電極１１ｂと１１ｃの間でインピーダンスを測定する。
【０１２４】
図１６(b)は、一方の電流印加電極１０ｅの体幹腹部上の位置と、インピーダンスの関係を示す図である。腱膜部では右外側斜筋と腹直筋の部分よりインピーダンスが高い。一方の電流印加電極１０ｅを体幹腹部上に移動させながらインピーダンスを測定する。本発明では、インピーダンスの変化を例えばブザーからのブザー音で知らせるので、ブザー音の高い位置が腱膜部の位置であると容易に特定することができる。
こうして、電流印加電極１０ｅを確実に腱膜部に位置決めすることができる。
【０１２５】
また、図１７(a)は、電流Ｉを印加するため、体幹部の右側腱膜１５Ｒに一方の電流印加電極１０ｅを設け、他方の電流印加電極１０ｂを体幹部から十分離れた右下肢側、例えば、右脚の足裏部に設ける。電位差Ｖを計測するため、一方の電圧計測電極１１ａを、左下肢側、例えば、左脚の足裏部に設け、他方の電圧計測電極１１ｃを、体幹部から十分離れた左上肢側、例えば、左手の掌部に設ける。この状態で、電流印加電極１０ｅを腱膜付近の体幹腹部に接触させて矢印で示すように腱膜付近を縦方向に移動させながら、インピーダンスを測定する。
【０１２６】
図１７(b)は、一方の電流印加電極１０ｅの体幹側部上の位置と、インピーダンスの関係を示す図である。上部の外腹斜筋よりその下の腱膜部分は、インピーダンスが高く、その下の骨盤部腸骨部分は更にインピーダンスが高いことが分る。一方の電流印加電極を体幹腹部上に移動させながらインピーダンスを測定する。ブザー音がある所定の周波数になった位置が腱膜部の位置であると容易に特定することができる。こうして、電流印加電極１０ｅを確実に腱膜部に位置決めすることができる。
【０１２７】
図１８は、体幹腹部の皮下脂肪組織層情報を得る場合に、一体化された電流印加電極と電圧計測電極を手で持ち移動させながら電極の最適位置を探索する状態を示す概略図である。
図１８(a)は、電流Ｉを印加するため、体幹腹部の臍Ａの高さに一方の電流印加電極１０ｅを設け、他方の電流印加電極１０ｂを体幹部から十分離れた右下肢側、例えば、右脚の足裏部に設ける。電位差Ｖを計測するため、一方の電圧計測電極１１ａを、左下肢側、例えば、左脚の足裏部に設け、他方の電圧計測電極１１ｆを、体幹腹部の電流印加電極１０ｅに近接させて配置し、皮下脂肪組織層情報を得る電極配置を示す。この状態で、電流印加電極１０ｅと電圧計測電極１１ｆとを体幹腹部に接触させて矢印で示すように臍高さで横方向に移動させながら、電流印加電極１０ｂと１０ｅの間に電流を印加して、電圧計測電極１１ａと１１ｆでインピーダンスを測定する。
【０１２８】
図１８(b)は、臍位置の横断面の模式図である。皮下脂肪組織層は、臍穴部近辺では殆どなく、腹囲前部で極大となり、腱膜部では殆どなくり、背部に極大となる部分があり、背骨の位置では少なくなる。図１８(c)は、電流印加電極１０ｅと電圧計測電極１１ｆを体幹腹部の臍囲の高さで臍Ａから図１８(b)の矢印で示す方向へ移動する場合の電極位置と、インピーダンスとの関係を示す図である。図１８(ｄ)は、電極位置と、皮下脂肪組織層の分布との関係を示す図である。これらの図から、インピーダンスと脂肪厚さは相関関係があることが分る。インピーダンスは、腹囲前部の皮下脂肪厚の最大部で最大になり、極小を経て、背部の皮下脂肪組織層の厚さの最大部で極大値となり、背骨に向かって減少していく。
電流印加電極１０ｅと電圧計測電極１１ｆを体幹腹部上に移動させながらインピーダンスを測定する。例えば、ブザー音が最も高くなった位置が皮下脂肪厚最大部であり、最も低くなった位置が、皮下脂肪厚最小部であると容易に特定することができる。このようにして、皮下脂肪厚最大部と最小部とを容易に見つけ出すことができる。
【０１２９】
＜電極配置位置の組み合わせ＞
次に、図１９乃至図２４を参照して、最適な電極位置の探索を行うことができる四肢部と体幹部の組み合わせ電極配置による脂肪組織、ここでは特に、内臓脂肪組織の測定を説明する。本発明によれば、体幹部に配置した電流印加電極のうち１つを体幹部上を滑らせながら、電流印加電極の最適位置を探索することが出来る。
【０１３０】
図１９Ａ乃至Ｃに、通電用の電流印加電極の一方を（グリップ電極部として）掌部に設け、他方の電流印加電極を体幹腹部内（腱膜上）に設け、その他２つの電圧計測電極対を体幹腹部上に配置する誘導法を示す。
【０１３１】
図１９Ａは、特に、右腕−体幹腹部通電計測に関するものであって、電流Ｉ１を印加するため、電流印加電極対の一方の電流印加電極１０ｄを（グリップ電極部として）右手の掌部に設け、腹部用のものとして体幹腹部内（腱膜上）に他方の電流印加電極１０ｅを設け、更に、電位差Ｖ１、Ｖ１’を計測するため、電圧計測電極対１１ｅ、１１ｇと電圧計測電極対１１ｆ、１１ｇを、体幹腹部上にそれぞれ配置して、内臓脂肪組織を測定する電極配置を示す。特に、電圧計測電極１１ｆは、臍囲周上の電流印加電極１０ｅから、広がり抵抗の影響が回避できる距離以上を確保でき、また、同等電位が計測できる位置であればどこに配置されていてもよい。尚、電位差Ｖ１、電位差Ｖ１’のいずれによっても、略同じ測定結果を得ることができる。
【０１３２】
図１９Ｂは、電流Ｉ２を印加して電位差Ｖ２、Ｖ２’を計測するための、左腕−体幹腹部通電計測に関するものであって、図４６Ａとは、電極の配置位置を左右対称としたものである。
【０１３３】
図１９Ｃは、図１９Ａ、Ｂを組み合わせた両腕−体幹腹部通電計測に関するものであって、電流Ｉ３を印加するため、電流印加電極対の一方の電流印加電極１０ｄを（グリップ電極部として）右手の掌部に設け、さらに、電流印加電極対の一方の電流印加電極１０ｃを（グリップ電極部として）左手の掌部に設け、腹部用のものとして体幹腹部内（腱膜上）に他方の電流印加電極１０ｅを設け、更に、電位差Ｖ３、Ｖ３’を計測するため、電圧計測電極対１１ｅ、１１ｇと電圧計測電極対１１ｆ、１１ｇを、体幹腹部上にそれぞれ配置して、内臓脂肪組織を測定する電極配置を示す。
【０１３４】
図２０Ｄ乃至Ｆに、通電用の電流印加電極の一方を（フット電極部として）足裏部に設け、他方の電流印加電極を体幹腹部内（腱膜上）に設け、その他２つの電圧計測電極対を体幹腹部上に配置する電極配置を示す。
【０１３５】
図２０Ｄは、特に、右脚部−体幹腹部通電計測に関するものであって、電流Ｉ４を印加するため、電流印加電極対の一方の電流印加電極１０ｂを（フット電極部として）右脚の足裏部に設け、他方の電流印加電極１０ｅを体幹腹部内（腱膜上）に設け、更に、電位差Ｖ４、Ｖ４’を計測するため、電圧計測電極対１１ｆ、１１ｇと電圧計測電極対１１ｅ、１１ｇを、体幹腹部上にそれぞれ配置して、内臓脂肪組織を測定する電極配置を示す。
【０１３６】
また、図２０Ｅは、電流Ｉ５を印加して電位差Ｖ５、Ｖ５’を計測するための、左脚部−体幹腹部通電計測に関するものであって、図２０Ｄとは、電極の配置位置を左右対称としたものである。
【０１３７】
図２０Ｆは、図２０Ｄ、Ｅを組み合わせた両脚−体幹腹部通電計測に関するものであって、電流Ｉ６を印加するため、電流印加電極対の一方の電流印加電極１０ｂを（フット電極部として）右脚の足裏部に設け、さらに、電流印加電極対の一方の電流印加電極１０ａを（フット電極部として）左脚の足裏部に設け、他方の電流印加電極１０ｅを体幹腹部内（腱膜上）に設け、更に、電位差Ｖ６、Ｖ６’を計測するため、電圧計測電極対１１ｅ、１１ｇと電圧計測電極対１１ｆ、１１ｇを、体幹腹部上にそれぞれ配置して、内臓脂肪組織を測定する電極配置を示す。
【０１３８】
図２１Ｇ乃至Ｉに、頭部耳部に通電用の電流印加電極の一方を（耳たぶ等に挟むクリップ電極部として）設け、他方の電流印加電極を体幹腹部内（腱膜上）に設け、１つ又は複数の電圧計測電極対を体幹腹部上等に配置する電極配置を示す。
【０１３９】
図２１Ｇは、特に、右耳部−体幹腹部通電計測に関するものであって、電流Ｉ７を印加するため、電流印加電極対の一方の電流印加電極１０ｆを（耳たぶ等に挟むクリップ電極部として）右側の頭部耳部に設け、他方の電流印加電極１０ｅを体幹腹部内（腱膜上）に設け、更に、電位差Ｖ７を測定するため、電圧計測電極対１１ｅ、１１ｆを体幹腹部上に、それぞれ配置して、内臓脂肪組織を測定する電極配置を示す。
【０１４０】
また、図２１Ｈは、電流Ｉ８を印加して電位差Ｖ８を測定するための、左耳部−体幹腹部通電計測に関するものであって、図４８のＧとは、電極の配置位置を左右対称としたものである。
【０１４１】
図２１Ｉは、図２１のＧ、Ｈを組み合わせた、Organらの誘導法による右耳部−体幹腹部通電計測に関するものであって、電流Ｉ７を印加するため、電流印加電極対の一方の電流印加電極１０ｆを（耳たぶ等に挟むクリップ電極部として）右側の頭部耳部に設け、他方の電流印加電極１０ｅを体幹腹部内（腱膜上）に設け、更に、電位差Ｖ９、Ｖ９’、Ｖ９”、Ｖ９’”を測定するため、電圧計測電極対１１e、１１ｄ、１１ｃと電圧計測電極対１１ｆ、１１ｄ、１１ｃを、体幹腹部上にそれぞれ配置して、内臓脂肪組織を測定する電極配置を示す。
【０１４２】
図２２Ｊ、Ｋに、通電用の電流印加電極の一方を（グリップ電極部として）掌部に設け、他方の電流印加電極を体幹腹部内（腱膜上）に設け、２つの電圧計測電極対の一方を電流印加電極と左右対向する掌部に（グリップ電極部として）設け、他方を体幹腹部上に配置する電極配置を示す。
【０１４３】
図２２Ｊは、特に、Organらの誘導法による右腕−体幹腹部通電計測に関するものであって、電流Ｉ１を印加するため、電流印加電極対の一方の電流印加電極１０ｄを（グリップ電極部として）右手の掌部に設け、他方の電流印加電極１０ｅを体幹腹部内（腱膜上）に設け、更に、電位差Ｖ１０、Ｖ１０’を計測するため、電圧計測電極対それぞれに共通する一方の電圧計測電極１１ｃを電流印加電極１０ｄと左右対向する掌部に（グリップ電極部として）設け、２つの電圧計測電極対のうちの他方の電圧計測電極１１ｅ、１１ｆを、体幹腹部上に、それぞれ配置して、内臓脂肪組織を測定する電極配置を示す。
【０１４４】
図２２Ｋは、電流Ｉ２を印加して電位差Ｖ１１、Ｖ１１’を計測するための、Organらの誘導法による左腕−体幹腹部通電計測に関するものであって、図２２Ｊとは、電極の配置位置を左右対称としたものである。
【０１４５】
図２３Ｌ、Ｍに、通電用の電流印加電極の一方を（フット電極部として）足裏部に設け、他方の電流印加電極を体幹腹部内（腱膜上）に設け、２つの電圧計測電極対の一方を電流印加電極と左右対向する足裏部に（フット電極部として）設け、他方を体幹腹部上に配置する電極配置を示す。
【０１４６】
図２３Ｌは、特に、Organらの誘導法による右脚部−体幹腹部通電計測に関するものであって、電流Ｉ４を印加するため、電流印加電極対の一方の電流印加電極１０ｂを（フット電極部として）右脚の足裏部に設け、他方の電流印加電極１０ｅを体幹腹部内（腱膜上）に設け、更に、電位差Ｖ１２、Ｖ１２’を計測するため、電圧計測電極対それぞれに共通する一方の電圧計測電極１１ａを電流印加電極１０ｂと左右対向する足裏部に（フット電極部として）設け、２つの電圧計測電極対のうちの他方の電圧計測電極１１ｅ、１１ｆを、体幹腹部上に、それぞれ配置して、内臓脂肪組織を測定する電極配置を示す。
【０１４７】
また、図２３Ｍは、電流Ｉ５を印加して電位差Ｖ１３、Ｖ１３’を計測するための、Organらの誘導法による左脚−体幹腹部通電計測に関するものであって、図２３Ｌとは、電極の配置位置を左右対称としたものである。
【０１４８】
図２４Ｎ乃至Ｒに、通電用の電流印加電極の一方を四肢部（及び頭部）のいずれか１箇所に設け、他方の電流印加電極を体幹腹部内（腱膜上）に設け、２つの電圧計測電極対の一方を前記四肢部の１箇所に設けた電流印加電極と左右対向する四肢部に設け、他方を電流印加電極を設けていない上下肢の対向する左右二肢側の電極間を電気的にショートさせて配置する電極配置を示す。
【０１４９】
図２４Ｎは、特に、Organらの誘導法による右腕−体幹腹部通電計測に関するものであって、電流Ｉ１を印加するため、電流印加電極対の一方の電流印加電極１０ｄを（グリップ電極部として）右手の掌部に設け、他方の電流印加電極１０ｅ（左側）と１０ｆ（右側）を臍Ａを中心とした左右各側に設け、更に、前記電流印加に対する共通の電位差Ｖ１４を計測するため、電圧計測電極対の一方の電圧計測電極１１ｃを電流印加電極１０ｄと左右対向する掌部に（グリップ電極部として）設け、他方の電圧計測電極１１ａ、１１ｂを電気的にショートさせて、左右の脚の足裏部に（フット電極部として）配置して、内臓脂肪組織を測定する電極配置を示す。
【０１５０】
また、図２４Ｏは、電流Ｉ２を印加して電位差Ｖ１５を計測するための、Organらの誘導法による左腕−体幹腹部通電計測に関するものであって、図２４Ｎとは、電極の配置位置を左右対称としたものである。
【０１５１】
図２４Ｐは、Organらの誘導法による右耳部−体幹腹部通電計測に関するものであって、電流Ｉ７を印加するため、電流印加電極対の一方の電流印加電極１０ｈ（左側）又は１０ｇ（右側）を（耳たぶ等に挟むクリップ電極部として）左右各側の頭部耳部に設け、これらにそれぞれ対応して、他方の電流印加電極１０ｆ（左側）又は１０ｃ（右側）を体幹腹部内（腱膜上）に設け、更に、電位差Ｖ１６、１６’を測定するため、一方の電圧計測電極対の一方の電圧計測電極１１ｄを右手の掌部に、他方の左右脚電圧計測電極１１ｂと１１ａを電気的にショートして足裏部に、また、他方の電圧計測電極対の一方の電圧計測電極１１ｃを左手の掌部に、他方の左右脚電圧計測電極１１ｂと１１ａを電気的にショートして足裏部に、それぞれ配置して、内臓脂肪組織を測定する電極配置を示す。
【０１５２】
図２４Ｑは、Organらの誘導法による右脚−体幹腹部通電計測に関するものであって、電流Ｉ４を印加するため、電流印加電極対の一方の電流印加電極１０ｂを（フット電極部として）右脚の足裏部に設け、他方の電流印加電極１０ｅ、１０ｆを体幹腹部内（腱膜上）に設け、更に、Ｖ１７を計測するため、電圧計測電極対の一方の電圧計測電極１１ａを左脚の足裏部に（フット電極部として）設け、他方の左右の掌部の電圧計測電極１１ｃ、１１ｄを電気的にショートして配置して、内臓脂肪組織を測定する電極配置を示す。
【０１５３】
図２４Ｒは、電流Ｉ５を印加して電位差Ｖ１８を計測するための、Organらの誘導法による左脚−体幹腹部通電計測に関するものであって、図２４Ｎとは、電極の配置位置を左右対称としたものである。
【０１５４】
更に、図２５乃至図２８を参照して、電極最適位置の探索を行うことができる四肢部と体幹組み合わせ電極配置による脂肪組織、ここでは特に、皮下脂肪組織層を計測するための電極配置を説明する。
【０１５５】
図２５Ｓ乃至Ｕに、通電用の電流印加電極の一方（グリップ電極部）を掌部に設け、他方の電流印加電極を体幹腹部内（腱膜上）に設け、その他２つの電圧計測電極対を体幹腹部上に配置する電極配置を示す。
【０１５６】
図２５Ｓは、特に、右腕−体幹腹部通電計測に関するものであって、電流Ｉ１ａ、Ｉ１ｂを印加するため、共通する電流印加電極対の一方の電流印加電極１０ｄを（グリップ電極部として）右手の掌部に設け、他方の電流印加電極１０ｅ（右側）、１０ｆ（左側）を腹部用のものとして体幹腹部内（腱膜上）の臍Ａを中心とした左右各側に設け設け、更に、電位差Ｖ１、Ｖ１’を計測するため、電圧計測電極対それぞれに共通する一方の電圧計測電極１１ｅを電流印加電極１０ｅ、１０ｆから十分離して体幹腹部上に設け、２つの電圧計測電極対のうちの他方の電圧計測電極１１ｆ（右側）、１１ｇ（左側）をそれぞれ、電流印加電極１０ｅ、１０ｆに近接させて配置して、皮下脂肪組織層を、或いは、皮下脂肪組織層と内臓脂肪組織を選択的に測定する電極配置を示す。
【０１５７】
図２５Ｔは、電流Ｉ２ａ、Ｉ２ｂを印加して電位差Ｖ２ａ、Ｖ２ｂを計測するための、左腕−体幹腹部通電計測に関するものであって、図２５Ｓとは、電極の配置位置を左右対称としたものである。
【０１５８】
図２５Ｕは、両腕−体幹腹部通電計測に関するものであって、電流Ｉ３ａ、Ｉ３ｂを印加するため、電流印加電極対の一方の電流印加電極１０ｄと１０ｃとをショート（短絡配線）するとともに、１０ｄを（グリップ電極部として）右手の掌部に、かつ１０ｃを（グリップ電極部として）左手の掌部に設け、印加電流Ｉ３ｂに対応する他方の電流印加電極１０ｆを腹部用のものとして体幹腹部内（腱膜上）の臍Ａを中心とした左側に設け、印加電流Ｉ３ａに対応する他方の電流印加電極１０ｅを腹部用のものとして体幹腹部内（腱膜上）の臍Ａを中心とした右側に設け、更に、Ｖ３ｂ、Ｖ３ｂ’を計測するため、電圧計測電極対それぞれに共通する一方の電圧計測電極１１ｅを電流印加電極１０ｅ、１０ｆから十分離して体幹腹部上に設け、２つの電圧計測電極対のうちの他方の電圧計測電極１１ｆ（右側）、１１ｇ（左側）をそれぞれ、電流印加電極１０ｅ、１０ｆに近接させて配置して、皮下脂肪組織層を、或いは、皮下脂肪組織層と内臓脂肪組織を選択的に測定する電極配置を示す。
【０１５９】
図２６に、通電用の電流印加電極の一方を（フット電極部として）足裏部に設け、他方の電流印加電極を体幹腹部内（腱膜上）に設け、その他２つの電圧計測電極対を体幹腹部上に配置する電極配置を示す。
図２６は、特に、右脚部−体幹腹部通電計測に関するものであって、電流Ｉ４ａ、Ｉ４ｂを印加するため、電流印加電極対それぞれに共通する一方の電流印加電極１０ｂを右脚の足裏部に（フット電極部として）設け、他方の電流印加電極１０ｅ（右側）、１０ｆ（左側）を、体幹腹部内（腱膜上）の臍Ａを中心とした左右各側に設け、更に、Ｖ４ａを計測するため、電圧計測電極対の一方の電圧計測電極１１ｅを電流印加電極１０ｅ、１０ｆから十分離して体幹腹部上に設け、他方の電圧計測電極１１ｆを、電流印加電極１０ｅに近接させてその右側に、また、Ｖ４ｂを計測するため、電圧計測電極対の一方の電圧計測電極１１ｅを電流印加電極１０ｅ、１０ｆから十分離して体幹腹部上に設け、他方の電圧計測電極１１ｇを、電流印加電極１０ｅに近接させてその左側に、更に、Ｖ４ｃを計測するため、電圧計測電極対の一方の電圧計測電極１１ｅを電流印加電極１０ｅ、１０ｆから十分離して体幹腹部上に設け、他方の電圧計測電極１１ｈを、電流印加電極１０ｆに近接させてその右側に、更にまた、Ｖ４ｄを計測するため、電圧計測電極対の一方の電圧計測電極１１ｅを電流印加電極１０ｅ、１０ｆから十分離して体幹腹部上に設け、他方の電圧計測電極１１ｉを、電流印加電極１０ｆに近接させてその左側に、それぞれ配置して、皮下脂肪組織層を、或いは、皮下脂肪組織層と内臓脂肪組織を選択的に測定する電極配置を示す。
【０１６０】
図２７に、通電用の電流印加電極の一方を（グリップ電極部として）掌部に設け、他方の電流印加電極を体幹腹部内（腱膜上）に設け、２つの電圧計測電極対の一方を電流印加電極と左右対向する掌部に（グリップ電極部として）設け、他方を体幹腹部上に配置する電極配置を示す。
図２７は、特に、Organらの誘導法による右腕−体幹腹部通電計測に関するものであって、電流Ｉ１を印加するため、電流印加電極対の一方の電流印加電極１０ｄを（グリップ電極として）右手の掌部に設け、他方の電流印加電極１０ｅを体幹腹部内（腱膜上）に設け、更に、電位差Ｖ５、Ｖ５’を計測するため、電圧計測電極対それぞれに共通する一方の電圧計測電極１１ｃを電流印加電極１０ｄと左右対向する左手の掌部に（グリップ電極部として）設け、他方を電流印加電極１０ｅに近接させて体幹腹部上におけるその左右各側にそれぞれ配置して、皮下脂肪組織層を選択的に測定する電極配置を示す。
【０１６１】
図２８に、通電用の電流印加電極の一方を（フット電極部として）足裏部に設け、他方の電流印加電極を体幹腹部内（腱膜上）に設け、２つの電圧計測電極対の一方を電流印加電極と左右対向する足裏部に（フット電極部として）設け、他方を体幹腹部上に配置する電極配置を示す。
図２８は、特に、Organらの誘導法による右脚部−体幹腹部通電計測に関するものであって、電流Ｉ４を印加するため、電流印加電極対の一方の電流印加電極１０ｂを（フット電極部として）右脚の足裏部に設け、他方の電流印加電極１０ｅを体幹腹部内（腱膜上）に設け、更に、電位差Ｖ６、Ｖ６’を計測するため、電圧計測電極対それぞれに共通する一方の電圧計測電極１１ａを、電流印加電極１０ｂと左右対向する足裏部に（フット電極部として）設け、他方の電圧計測電極１１ｆ、１１ｅを、電流印加電極１０ｅに近接させて体幹腹部上におけるその左右各側にそれぞれ配置して、皮下脂肪組織層を選択的に測定する電極配置を示す。
【０１６２】
＜フローチャート＞
次に、図２９に示す基本フローチャートと図３０から図３６に示すサブルーチンフローチャートを参照して、図１乃至４に示す本発明の実施形態での体幹部内臓脂肪組織測定装置の操作および動作について説明する。
【０１６３】
図２９に示す基本フローチャートにおいては、先ず、操作・入力部５１における電源スイッチ（図示していない）がオンされると、電源部１８から電気系統各部に電力を供給し、表示部５２により身長等を含む身体特定化情報（身長、体重、性別、年齢等）を入力するための画面が表示される（ステップＳ１）。
【０１６４】
続いて、この画面にしたがって、ユーザは、操作・入力部５１から身長、体重、性別、年齢等を入力する（ステップＳ２）。この場合において、体重については、操作・入力部５１から入力してもよいが、体重計形の本体部１１に設けられた体重測定部により、身体目方特定情報（体重）に起因する電位差について測定し、演算・制御部３０により身体目方特定情報（体重）を演算するようにしてもよい。これら入力値は、記憶部４に記憶される。
【０１６５】
次に、ステップＳ３にて、体幹部長、腹囲長等の形態計測実測値を入力するか否かの判断を行い、それら形態計測実測値を入力する場合には、ステップＳ４にて、形態計測を実施して、体幹部長、腹囲長等の実測値を操作・入力部５１から入力し、ステップＳ６へ移行する。ステップＳ３において、形態計測実測値を入力しないと判断する場合には、ステップＳ５に移行する。これら入力値も、記憶部４に記憶される。同様に、以下の処理において得られる数値情報等は、記憶部４に記憶される。
【０１６６】
ステップＳ５において、演算・制御部３０は、記憶部４に記憶された身長、体重、性別、年齢等の身体特定化情報から、体幹部長、腹囲長等を推定する形態計測情報推定処理（例えば、人間身体情報データベースから作成する検量線使用）を行う。
【０１６７】
続いて、ステップＳ６において、最適電極位置探査処理を実施するか否かの判断を行い、実施する場合は、ステップ７において、可動すべり電極による最適電極位置探査処理を実施する。このステップ７については、図３３に示すサブルーチンフローチャートを参照して後で詳述する。ステップＳ６において、最適電極位置探査処理を実施しないと判断した場合は、ステップＳ８へ移行する。
【０１６８】
続いて、ステップＳ８において、インピーダンス測定部により、体幹部インピーダンス計測処理を行う。この体幹部インピーダンス計測処理については、図３４等に示すサブルーチンフローチャートを参照して後述する。
【０１６９】
次に、ステップＳ９において、演算・制御部３０により、体幹部骨格筋組織横断面積量（ＡＭＭ）の推定処理を行う。この演算処理は、例えば、記憶部４に記憶された身長Ｈ、体重Ｗ、年齢Ａｇｅを用いて、前述の式３に基づいて行われる。
【０１７０】
次に、ステップＳ１０において、演算・制御部３０により、体幹部骨格筋組織層インピーダンス（ＺＭＭ）の推定処理を行う。このＺＭＭは、記憶部４に記憶された身長Ｈと、ステップＳ７で求めたＡＭＭとを用いて、前述の式４に基づいて行われる。
【０１７１】
次に、ステップ１１において、演算・制御部３０により、皮下脂肪組織量（ＡＦＳ）の推定処理を行うものである。このステップ１１については、図３０に示すサブルーチンフローチャートを参照して後で詳述する。
【０１７２】
ステップＳ１２は、演算・制御部３０により、内臓器組織量（ＡＶＭ）および内臓器組織インピーダンス（ＺＶＭ）の推定処理を行うものである。このステップ１２については、図３１に示すサブルーチンフローチャートを参照して後で詳述する。
【０１７３】
ステップＳ１３は、演算・制御部３０により、内臓脂肪組織インピーダンス（ＺＦＶ）および内臓脂肪組織量（ＡＦＶ）の推定処理を行うものである。このステップ１３については、図３２に示すサブルーチンフローチャートを参照して後で詳述する。
【０１７４】
次に、ステップＳ１４において、演算・制御部３０により、内臓脂肪／皮下脂肪比（Ｖ／Ｓ）の演算処理を行う。この処理は、記憶部４に記憶された前述した式１５に従って行われる。
【０１７５】
次に、ステップＳ１５において、演算・制御部３０により、体格指数（ＢＭＩ）の演算処理を行う。この演算処理は、記憶部４に記憶された体重Ｗと身長Ｈから次の式にて算出され得る。
ＢＭＩ＝Ｗ／Ｈ2
【０１７６】
更に、ステップＳ１６において、演算・制御部３０により、体幹部体脂肪率（％Ｆａｔｔ）の演算処理を行う。この演算処理は、記憶部４に記憶された皮下脂肪組織量（ＡＦＳ）、内臓脂肪組織量（ＡＦＶ）、体幹部骨格筋横断面積量（ＡＭＭ）、及び、内臓器組織量（ＡＶＭ）から次の式にて算出されるものである。
％Ｆａｔｔ＝（ＡＦＳ＋ＡＦＶ）／［（ＡＦＳ＋ＡＦＶ）＋ＡＭＭ＋ＡＶＭ］＊１００
【０１７７】
次に、ステップＳ１７において、演算・制御部３０により、内臓脂肪率（％ＶＦａｔ）の演算処理が行われる。この処理は、前述の演算処理により算出され記憶部４に記憶された体幹部体脂肪率（％Ｆａｔｔ）、内臓脂肪／皮下脂肪比（Ｖ／Ｓ）から次の式にて行われる。
％ＶＦａｔ=％Ｆａｔｔ＊（Ｖ／Ｓ）／[（Ｖ／Ｓ）＋１]
【０１７８】
最後に、ステップＳ１８において、演算・制御部３０は、前述したような演算処理にて求められた内臓脂肪組織情報（ＡＦＶ、％ＶＦａｔ）、体組成情報（％Ｆａｔｔ、ＡＭＭ、ＡＦＳ、ＡＶＭ）、体格指数（ＢＭＩ）や、後述する処理によって得られるアドバイス指針等を、表示部５２に表示させるような表示処理を行う。これにより、一連の処理を終了する（ステップＳ１９）。
【０１７９】
次に、前述のステップＳ１１の皮下脂肪組織量（ＡＦＳ）の推定処理について、図３０のサブルーチンフローチャートを参照して詳述する。この推定処理は、ステップＳ２０にて、記憶部４に記憶された諸数値および前述の式１３、１４を用いて行われる。
【０１８０】
次に、前述のステップＳ１２の内臓器組織量（ＡＶＭ）および内臓器組織インピーダンス（ＺＶＭ）の推定処理について、図３１のサブルーチンフローチャートを参照して詳述する。この推定処理は、ステップＳ２１において、記憶部４に記憶された諸数値および前述の式８を用いて内臓器組織量（ＡＶＭ）を算出し、ステップＳ２２において、記憶部４に記憶された諸数値および前述の式１２を用いて実行される。
【０１８１】
次に、前述のステップＳ１３の内臓脂肪組織インピーダンス（ＺＦＶ）および内臓脂肪組織量（ＡＦＶ）の推定処理について、図３２のサブルーチンフローチャートを参照して詳述する。この推定処理は、ステップＳ２３において、記憶部４に記憶された諸数値および前述の式７を用いて内臓脂肪組織インピーダンス（ＺＦＶ）を算出し、ステップＳ２４において、記憶部４に記憶された身長Ｈおよび算出した内臓脂肪組織インピーダンス（ＺＦＶ）および前述の式１０を用いて内臓脂肪組織量（ＡＦＶ）を算出するものである。
【０１８２】
ステップＳ７の可動滑り電極による最適電極位置探査処理について、図３３のサブルーチンフローチャートを参照して、詳述する。まず、ステップＳ２５にて、カウンター等の初期設定を行う。例えば、Ｚｘ＝ｎのとき、Ｚｔｍx-n＝Ｚｔｍxとする。
次に、ステップＳ２６で、測定タイミングか否かの判定を行う。そして、測定タイミングと判定された場合には、ステップ２７にて、体幹部探査インピーダンス（Ｚｔｍ）測定電極配置設定処理を行い、体幹部探査インピーダンス（Ｚｔｍx）計測処理を行う。その後、ステップＳ２６へ戻る。
【０１８３】
ステップＳ２６において、測定タイミングでないと判定された場合には、ステップＳ２８に移行して、探査計測インピーダンス（Ｚｘ）データスムージング処理（移動平均処理等）を行う。
Ｚx＝（Ｚx-1＋Ｚx）／２
【０１８４】
次に、ステップＳ２９において、探査計測インピーダンス変化算出処理を行う。即ち、
Ｚｔｍx＝Ｚｔｍx−Ｚｔｍx-n
とする。
【０１８５】
次に、ステップＳ３０において、体幹部探査インピーダンス（Ｚｔｍx）が、境界域値内に入っているか否かの判定を行う。即ち、−ΔＺ0＜Ｚｔｍx＜＋ΔＺ0を満たすか否かの判定を行う。ここに、境界域値ΔＺ0は、例えば１Ωである。
【０１８６】
境界域値内に入っている場合は、ステップＳ３１へ移行し、探査計測インピーダンス（Ｚｔｍx）の変化無しとの判定結果処理を行う。その結果、体幹部探査インピーダンス（Ｚｔｍx）の変化をブザー音の周波数の変化で示す場合は、ブザー音の周波数をｆ0に設定する。又は体幹部探査インピーダンス（Ｚｔｍx）の変化をブザー音の繰返し周期で示す場合は、ブザー音の繰返し周期をＴ0に設定する。
【０１８７】
ステップＳ３０において、体幹部探査インピーダンス（Ｚｔｍx）が、境界域値内に入っていない、即ち、−ΔＺ0＜Ｚｔｍx＜＋ΔＺ0を満たさない場合は、ステップＳ３２へ移行し、Ｚｔｍxが下限値以下か（Ｚｔｍx≦−ΔＺ0を満たすか）否かの判定を行う。Ｚｔｍxが下限値以下の場合は、ステップＳ３３へ移行し、探査計測インピーダンス（Ｚｔｍx）減少との判定結果処理を行う。その結果、ブザー音の周波数をｆ0−ａに設定し、又は、ブザー音の繰返し周期をＴ0−ａに設定する。
【０１８８】
ステップＳ３２において、Ｚｔｍxが下限値以下（Ｚｔｍx≦−ΔＺ0を満たすか）でない場合は、Ｚｔｍxが上限値以上（＋ΔＺ0≦Ｚｔｍx）と判定し、ステップＳ３４へ移行する。探査計測インピーダンス（Ｚｔｍx）増加との判定結果処理を行う。その結果、ブザー音の周波数をｆ0＋ａに設定し、又は、ブザー音の繰返し周期をＴ0＋ａに設定する。
【０１８９】
ステップＳ３１、Ｓ３３、Ｓ３４の何れかで、ブザー音の周波数又は、ブザー音の繰返し周期を設定した後、ステップＳ３５に移行し探査計測インピーダンス変化判定結果報知処理を行う。即ち、設定した条件のブザー等を鳴らす。このブザーの音の周波数を頼りに、臍囲周の腱膜近辺を探索し、適正測定値の高インピーダンス値の位置を探し、この位置を電極の最適位置とする。
【０１９０】
次に、ステップＳ３６において、探査計測インピーダンスの時系列安定性確認処理を行う。即ち、探査計測インピーダンスが、所定回数だけ所定の変動以内の値に収束したかどうか判定する。
【０１９１】
ステップＳ３７において、探査計測インピーダンス（Ｚｔｍx）が安定条件を満足するか否か判定する。安定条件を満足すると判定した場合は、ステップＳ３８へ移行し、探査測定完了報知処理を行う。即ち、ブザー等により、探査測定が完了したことを知らせ、このサブルーチンを完了する。
【０１９２】
ステップＳ３７で、安定条件を満足しないと判定した場合は、ステップＳ２６へ戻って、最適電極位置探査を繰り返す。
【０１９３】
次に、ステップＳ８の体幹部インピーダンス計測処理について、図３４のサブルーチンフローチャートを参照して、詳述する。この形態においては、前述した７．（１２）および（１３）において説明したような「呼吸による変動の影響除去処理」および「飲食および膀胱等への水分貯留（尿等）による異常値判定処理」を行うものである。先ず、ステップＳ３９おいて、演算・制御部３０は、操作・入力部５１等からの指示に基づいて、カウンター等の初期設定体幹部のインピーダンスＺｔｍの測定データのサンプル数及びフラグＦの初期設定を行う。Ｆは、”１”、”０”のフラグである。
【０１９４】
続いて、ステップＳ４０において、演算・制御部３０は、測定タイミングか否かの判定を行う。そして、測定タイミングと判定された場合には、ステップＳ４１にて、演算・制御部３０は、体幹部インピーダンス（Ｚｔｍ）測定電極配置設定処理を行い体幹部インピーダンス（Ｚｔｍx）計測処理を行う。
【０１９５】
次いで、ステップＳ４０において測定タイミングでないと判定された場合には、ステップＳ４２に移行して、計測インピーダンス（Ｚｘ）データスムージング処理（移動平均処理等）を行う。それから、ステップ４３において、体幹部インピーダンス計測データ呼吸変動補正処理を行う。この補正処理については、図３５のサブルーチンフローチャートを参照して後述する。
【０１９６】
続いて、ステップＳ４４にて、演算・制御部３０は、各部位毎の計測インピーダンスの時系列安定性確認処理を行う。これは、ステップＳ４３の体幹部インピーダンス計測データ呼吸変動補正処理後の各値が所定回数所定変動以内の値に収束したかどうかを判定することによって行われる。
【０１９７】
ステップＳ４５において、演算・制御部３０は、測定したＺｔｍxが安定条件を満足するか否かの判定を行う。この判定は、呼吸周期毎の呼吸の中央値が規定回数規定以内の安定域に入った時点で、呼吸中央値確定と判断するようなものである。このステップＳ４５にて、安定条件が満足されたと判定される場合には、ステップＳ４６に移行して、確定した中央値のインピーダンス値を体幹部のインピーダンス値として、最終安定条件判定値を測定値結果値として記憶部４に登録する。一方、ステップＳ４５において、安定条件が満足されないと判定される場合には、ステップＳ４０に戻って同様の処理が繰り返される。
【０１９８】
ステップＳ４６に続いて、ステップＳ４７において、演算・制御部３０は、飲食および膀胱尿貯留等による異常値判定処理を行い、更に、ステップＳ４８において、測定の完了を報知器ブザー２２（図１参照）等を用いてブザー等で報知し、測定を完了する。尚、ステップ３１の異常値判定処理については、図３６のサブルーチンフローチャートを参照して後述する。
【０１９９】
次に、ステップＳ４３の体幹部インピーダンス計測データ呼吸変動補正処理について、図３５のサブルーチンフローチャートを参照して、詳述する。先ず、ステップＳ４９において、演算・制御部３０は、ステップＳ４３にて処理後の時系列データから変極点検知処理を行う。ステップＳ５０において、変極点か否かの判定を行う。これは、前後の微係数または差分値の極性変化位置のデータを検知することにより行われる。ステップＳ５０にて変極点であると判定される場合には、ステップＳ５１に進み、最大値か否かの判定がなされる。これは、最大値と最小値の振り分けを行うステップである。最大値でない場合には、ステップＳ５２にて、記憶部４に記憶された次の式にて最小値判定データ移動平均化処理が行われる。
[Ｚｔｍ]ｍｉｎx←（[Ｚｔｍ]ｍｉｎx-1＋[Ｚｔｍ]ｍｉｎx）／２
ステップＳ５０にて変極点であると判定される場合には、戻るに進む。
【０２００】
ステップＳ５１において最大値と判定される場合には、ステップＳ５３において、記憶部４に記憶された次の式にて最大値判定データ移動平均化処理が行われる。
[Ｚｔｍ]ｍａｘx←（[Ｚｔｍ]ｍａｘx-1＋[Ｚｔｍ]ｍａｘx）／２
【０２０１】
続いて、ステップＳ５４において、一呼吸周期分の最大値と最小値データが確保されたかの判定がなされる。ステップＳ５４において、そのデータが確保されたと判定された場合には、ステップＳ５５にて、記憶部４に記憶された次の式にて呼吸変動中央値演算処理（最大値と最小値データの平均値演算）がなされる。
Ｚｔｍx←（[Ｚｔｍ]ｍａｘx＋[Ｚｔｍ]ｍｉｎx）／２
ステップＳ５４において、そのデータが確保されないと判定された場合には、戻るに進む。
【０２０２】
次に、ステップＳ４７の飲食および膀胱尿貯留等による異常値判定処理について、図３６のサブルーチンフローチャートを参照して、詳述する。先ず、ステップＳ５６において、演算・制御部３０は、記憶部４に記憶された次の式にて、体幹部インピーダンス（Ｚｔｍ）が正常許容範囲内かのチェックを行う。
Ｍｅａｎ−３ＳＤ≦Ｚｔｍ≦Ｍｅａｎ＋３ＳＤ
ここで、許容値例としては、２６．７±４．８（Ｍｅａｎ±ＳＤ）に対応して±３ＳＤが考えられる。
【０２０３】
ステップＳ５７において、体幹部インピーダンスが許容範囲内かの判定がなされる。許容範囲内でないと判定される場合には、ステップＳ５８に移行して、演算・制御部３０にて、体幹部（腹部）コンディション異常に関するメッセージ報知処理がなされ、表示部５２に適切なアドバイスの表示等がなされる。このアドバイスとしては、例えば、「体幹部コンディション異常につき、排便、排尿等の準備処理を実施」等の報知が考えられる。また、準備処理後も同様の判定結果となる場合は、異常値を用いて測定を完了させ、測定の中止はしないようにすることもできる。
【０２０４】
ステップＳ５７において許容範囲内と判定される場合には、ステップＳ５９において、演算・制御部３０は、体幹部（腹部）コンディション正常に関するメッセージ報知処理がなされ、表示部５２に適切なアドバイスの表示等がなされる。このアドバイスとしては、例えば、「体幹部コンディション正常」等の報知が考えられる。
【０２０５】
このような操作および動作にて、本発明によれば、体幹部（体幹部腹部）の内臓脂肪組織情報を求めることができ、しかも、呼吸による変動の影響除去処理や飲食および膀胱等への水分貯留（尿等）による異常判定処理を行い、それに応じたアドバイス情報も提供できる。なお、前述の実施例では、体幹部内臓脂肪組織情報を脂肪率として求めるものとしたが、本発明は、これに限らず、適当な変換式等を用いることにより、横断面積量や、体積量や重量等として求めることができるものである。
【０２０６】
次に、図３７に示す第２の基本フローチャートと図３８と、図３９に示すサブルーチンフローチャートを参照して、皮下脂肪組織層の最適電極位置探査処理を実施する場合の体幹部内臓脂肪測定装置の操作および動作について説明する。
【０２０７】
図３７に示す基本フローチャートにおいては、図２９に示すフローチャートと大部分は実質的に同じである。従って、対応するステップには、ダッシュ記号を付した同じスッテップ番号を付して示し、説明は繰り返さないこととし、異なるスッテップに付いてのみ以下に説明する。
【０２０８】
ステップＳ７’で行う可動滑り電極による最適電極位置探査処理サブルーチンは、第１のメインフローチャートで説明したサブルーチンと同様である。ステップＳ８’の体幹部インピーダンス計測処理は、第１のメインフローチャートで説明したサブルーチンと同様である。
【０２０９】
第２の基本フローチャートでは、ステップＳ８’の体幹部インピーダンス計測処理の次に、ステップＳ６０の詳細皮下脂肪組織層計測最適電極位置探査処理を実施するか否かの判断を行う。実施する場合は、ステップＳ６１において、可動滑り電極により、詳細皮下脂肪組織層計測最適電極位置探査処理を実施する。ステップＳ６０で詳細皮下脂肪組織層計測最適電極位置探査処理を実施しないと判断した場合は、ステップＳ９’に進む。
【０２１０】
ステップＳ１１’で行う皮下脂肪組織量（ＡＦＳ）の推計処理サブルーチンは、第１のメインフローチャートで説明したサブルーチンと似ている。
ステップＳ１１’では、皮下脂肪組織量を次式を使用して推定する。
皮下脂肪組織量[AFS] = aa0＊ZFS＊Lw＋bb0
（aa0、bb0は定数  Lwは腹囲長）
ここに、皮下脂肪探査インピーダンス（ＺＦＳ）は、代表的な部位での測定値、腹囲周上の最大値または最小値、複数部位の測定値の和、平均値、複数部位の情報の重回帰式による計算値等を使用することができる。
【０２１１】
ステップＳ１２’の内臓器組織量（ＡＶＭ）および内臓脂肪器組織インピーダンス（ＺＶＭ）の推定処理サブルーチンは、第１のメインフローチャートで説明したサブルーチンと同様である。
ステップＳ１３’の内臓脂肪組織インピーダンス（ＺＦＶ）および内臓脂肪組織量（ＡＦＶ）の推定処理は、第１のメインフローチャートで説明したサブルーチンと同様である。
【０２１２】
可動滑り電極による皮下脂肪組織層を計測するための最適電極位置探査処理について、図３８、３９のサブルーチンフローチャートを参照して、詳述する。まず、ステップＳ６２にて、カウンター等の初期設定を行う。例えば、ｘ＝ｎのとき、ＺＦＳx-n＝ＺＦＳxとする。
次に、ステップＳ６３で、測定タイミングか否かの判定を行う。そして、測定タイミングと判定された場合には、ステップ６４にて、皮下脂肪探査インピーダンス（Ｚｔｍ）測定電極配置設定処理を行い、皮下脂肪探査インピーダンス（ＺＦＳx）計測処理を行う。その後、ステップＳ６３へ戻る。
【０２１３】
ステップＳ６３において、測定タイミングでないと判定された場合には、ステップＳ６５に移行して、探査計測インピーダンス（Ｚｘ）データスムージング処理（移動平均処理等）を行う。
ＺＦＳx＝（ＺＦＳx-1＋ＺＦＳx）／２
次に、ステップＳ６６において、探査計測インピーダンス変化算出処理を行う。
ΔＺＦＳx＝ＺＦＳx−ＺＦＳx-n
【０２１４】
次に、ステップＳ６７において、皮下脂肪探査インピーダンス（ＺＦＳx）が、境界域値内に入っているか否かの判定を行う。即ち、−ΔＺ0＜ＺＦＳx＜＋ΔＺ0を満たすか否かの判定を行う。ここに、境界域値ΔＺ0は、例えば１Ωである。
【０２１５】
境界域値内に入っている場合は、ステップＳ６８へ移行し、探査計測インピーダンス（ＺＦＳx）の変化無しとの判定結果処理を行う。その結果、皮下脂肪探査インピーダンス（ＺＦＳx）の変化をブザー音の周波数の変化で示す場合は、ブザー音の周波数をｆ0に設定する。又は皮下脂肪探査インピーダンス（ＺＦＳx）の変化をブザー音の繰返し周期で示す場合は、ブザー音の繰返し周期をＴ0に設定する。
【０２１６】
ステップＳ６７において、皮下脂肪探査インピーダンス（ＺＦＳx）が、境界域値内に入っていない、即ち、−ΔＺ0＜ＺＦＳx＜＋ΔＺ0を満たさない場合は、ステップＳ６９へ移行し、ＺＦＳxが下限値以下か（ＺＦＳx≦−ΔＺ0を満たすか）否かの判定を行う。ＺＦＳxが下限値以下の場合は、ステップＳ７０へ移行し、探査計測インピーダンス（ＺＦＳx）減少との判定結果処理を行う。その結果、ブザー音の周波数をｆ0−ａに設定し、又は、ブザー音の繰返し周期をＴ0−ａに設定する。
【０２１７】
ステップＳ６９において、ＺＦＳxが下限値以下（ＺＦＳx≦−ΔＺ0を満たすか）でない場合は、Ｚｔｍxが上限値以上（＋ΔＺ0≦ＺＦＳx）と判定し、ステップＳ７１へ移行する。探査計測インピーダンス（ＺＦＳx）増加との判定結果処理を行う。その結果、ブザー音の周波数をｆ0＋ａに設定し、又は、ブザー音の繰返し周期をＴ0＋ａに設定する。
【０２１８】
ステップＳ６８、Ｓ７０、Ｓ７１の何れかで、ブザー音の周波数又は、ブザー音の繰返し周期を設定した後、ステップＳ７２に移行し探査計測インピーダンス変化判定結果報知処理を行う。即ち、設定した条件のブザー音をブザー等で鳴らす。このブザーの音を頼りに、臍位置から臍の高さで背骨位置までの半周を約３０秒程度で探索していく。
【０２１９】
次に、ステップＳ７３において、皮下脂肪探査インピーダンス（ＺＦＳx）の時系列データをメモリに格納する。
【０２２０】
次に、ステップＳ７４において、探査計測インピーダンスの時系列安定性確認処理を行う。即ち、探査計測インピーダンスが、所定回数だけ所定の変動以内の値に収束したかどうか判定する。
【０２２１】
ステップＳ７５において、探査計測インピーダンス（ＺＦＳx）が安定条件を満足するか否か判定する。安定条件を満足すると判定した場合は、ステップＳ７６へ移行し、探査測定完了報知処理を行う。即ち、ブザー等により、探査測定が完了したことを知らせる。
【０２２２】
次に、ステップＳ７７へ移行し、ステップＳ７３でメモリに格納した皮下脂肪探査インピーダンス（ＺＦＳx）の時系列データを読み出す。
【０２２３】
次に、ステップＳ７８へ移行し、所定条件の皮下脂肪組織層情報を有するインピーダンス値算出処理を行う。具体的には、例えば、(1)前半の最大値ＺＦＳｍａｘ１と、途中の最小値ＺＦＳｍｉｎと、後半の最大値ＺＦＳｍａｘ２とを判定する。(2)次に、皮下脂肪組織層を推定するためのインピーダンス値として、所定の平均値を使用する。例えば、
ＺＦＳｍｅａｎ←（ＺＦＳｍａｘ１＋ＺＦＳｍｉｎ＋ＺＦＳｍａｘ２）／３
とする。
【０２２４】
次に、ステップＳ７９へ移行し、皮下脂肪組織層計測インピーダンス値の更新処理を行う。
ＺＦＳ←ＺＦＳｍｅａｎ
そして、このサブルーチンを完了する。
【０２２５】
ステップＳ７５で、安定条件を満足しないと判定した場合は、ステップＳ６３へ戻って、最適電極位置探査を繰り返す。
【産業上の利用可能性】
【０２２６】
本発明によれば、内臓器組織付近に付着する内臓脂肪組織の蓄積具合を、簡単に精度良く測定することができる。
【０２２７】
本発明によれば、小型で簡便な装置にて体幹部内臓脂肪組織を精度よく測定できるので、家庭用として最適なものとすることもできる。しかも、測定前の腹部コンディションチェック、すなわち、内臓器組織等での炎症や病的な体液分布異常の早期チェック等も可能で、それに応じた適切な健康指針アドバイスも与えることができる。したがって、ユーザにとっては、食事および運動による日々のダイエットを適正に行い且つそのためのモチベーションを維持し、継続可能な健康の維持増進の自己管理をする上で役立つ諸情報を簡便な仕方で得ることができ、非常に有用なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【０２２８】
【図１】本発明の第１の実施形態として体幹部内臓・皮下脂肪測定装置の外観を示す斜視図である。
【図２】図１の装置に用いられているグリップ電極部の拡大斜視図である。
【図３】図１の体幹部内臓脂肪組織測定装置の構成を示すブロック図である。
【図４】本装置の第２の実施形態を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施形態の電極を示す図である。
【図６】本発明の他の実施形態の電極を示す図である。
【図７】四肢誘導法について説明するための模式図である。
【図８】体幹腹部の構造を模式的に示す図である。
【図９】図４の体幹腹部の構造を、皮下脂肪組織層を省略して考えた体幹腹部の電気的等価回路として示す図である。
【図１０】図４の体幹腹部の構造を、皮下脂肪組織層を省略せずに考えた体幹腹部の電気的等価回路として示す図である。
【図１１】図８に示した体幹部の模式図を臍高さにおける腹囲周横断面にてモデル化した図である。
【図１２】図１１のモデル図を電気的等価回路として表した図である。
【図１３】図１２の回路を簡略化して示したものである。
【図１４】電極間距離と広がり抵抗の関係を説明する図である。
【図１５】電極間距離と広がり抵抗の関係を説明する図である。
【図１６】体幹腹部の内臓脂肪組織を計測する場合の電流印加電極の最適位置を探索する状態を示す概略図である。
【図１７】体幹腹部の内臓脂肪組織を計測する場合の電流印加電極の最適位置を探索する状態を示す概略図である。
【図１８】体幹腹部の皮下脂肪組織層を計測する場合の電流印加電極の最適位置を探索する状態を示す概略図である。
【図１９】四肢部と体幹部の組み合わせ電極配置例である。
【図２０】四肢部と体幹部の組み合わせ電極配置例である。
【図２１】四肢部と体幹部の組み合わせ電極配置例である。
【図２２】四肢部と体幹部の組み合わせ電極配置例である。
【図２３】四肢部と体幹部の組み合わせ電極配置例である。
【図２４】四肢部と体幹部の組み合わせ電極配置例である。
【図２５】四肢部と体幹部の組み合わせ電極配置例である。
【図２６】四肢部と体幹部の組み合わせ電極配置例である。
【図２７】四肢部と体幹部の組み合わせ電極配置例である。
【図２８】四肢部と体幹部の組み合わせ電極配置例である。
【図２９】本発明の１実施形態としての体幹部への通電誘導法による内臓脂肪組織の特定計測基本フローを示す図である。
【図３０】図２９の基本フローのサブルーチンとしての皮下脂肪組織量および皮下脂肪組織層インピーダンスの推定処理フローを示す図である。
【図３１】図２９の基本フローのサブルーチンとしての内臓器組織量および内臓器組織インピーダンスの推定処理フローを示す図である。
【図３２】図２９の基本フローのサブルーチンとしての内臓脂肪組織インピーダンスおよび内臓脂肪組織量の推定処理フローを示す図である。
【図３３】図２９の基本フローのサブルーチンとしての電極最適位置探査の処理フローを示す図である。
【図３４】図２９の基本フローのサブルーチンとしての四肢部、体幹部インピーダンス計測処理フローを示す図である。
【図３５】図３４の四肢部、体幹部インピーダンス計測処理フローのサブルーチンとしての体幹中部インピーダンス計測データ呼吸変動補正処理フローを示す図である。
【図３６】図３４の四肢部、体幹部インピーダンス計測処理フローのサブルーチンとしての飲食および膀胱尿貯留等による異常値判定処理フローを示す図である。
【図３７】本発明の別の実施形態としての体幹部への通電誘導法による内臓脂肪組織、皮下脂肪組織層の特定計測基本フローを示す図である。
【図３８】図３７の基本フローのサブルーチンとしての内臓脂肪組織、皮下脂肪組織層の電極最適位置探査の処理フローを示す図である。
【図３９】図３７の基本フローのサブルーチンとしての内臓脂肪組織、皮下脂肪組織層の電極最適位置探査の処理フローを示す図である。
【符号の説明】
【０２２９】
１  体幹部内臓・皮下脂肪測定装置
４  記憶部（メモリ）
５  操作表示パネル
１１  本体部
１０ａ〜ｎ  電流印加電極、
１１ａ〜ｎ  電圧計測電極
１５  腱膜部
１６  側腹部
１８  電源部
２０  電圧計測電極選択部
２１  電流印加電極選択部
２２  報知ブザー
２３  差動増幅器
２４  バンドパスフィルタ
２５  検波部
２６  増幅器
２７  Ａ／Ｄ変換器
３０  演算・制御部
３１  印刷部
５１  操作・入力部
５２  表示部
１２０  電線
１３０、１４０  グリップ電極部
Ａ  臍
ＳＡ  仮想電極位置
【図１】
0004664161.tif 000002
【図２】
0004664161.tif 000003
【図３】
0004664161.tif 000004
【図４】
0004664161.tif 000005
【図５】
0004664161.tif 000006
【図６】
0004664161.tif 000007
【図７】
0004664161.tif 000008
【図８】
0004664161.tif 000009
【図９】
0004664161.tif 000010
【図１０】
0004664161.tif 000011
【図１１】
0004664161.tif 000012
【図１２】
0004664161.tif 000013
【図１３】
0004664161.tif 000014
【図１４】
0004664161.tif 000015
【図１５】
0004664161.tif 000016
【図１６】
0004664161.tif 000017
【図１７】
0004664161.tif 000018
【図１８】
0004664161.tif 000019
【図１９】
0004664161.tif 000020
【図２０】
0004664161.tif 000021
【図２１】
0004664161.tif 000022
【図２２】
0004664161.tif 000023
【図２３】
0004664161.tif 000024
【図２４】
0004664161.tif 000025
【図２５】
0004664161.tif 000026
【図２６】
0004664161.tif 000027
【図２７】
0004664161.tif 000028
【図２８】
0004664161.tif 000029
【図２９】
0004664161.tif 000030
【図３０】
0004664161.tif 000031
【図３１】
0004664161.tif 000032
【図３２】
0004664161.tif 000033
【図３３】
0004664161.tif 000034
【図３４】
0004664161.tif 000035
【図３５】
0004664161.tif 000036
【図３６】
0004664161.tif 000037
【図３７】
0004664161.tif 000038
【図３８】
0004664161.tif 000039
【図３９】
0004664161.tif 000040