(57)【要約】【課題】  患者の身体に装着し、長時間にわたる体内水分量の測定を正確に行える体内水分計を提供すること。【解決手段】    体内水分計であって、底部に設けられたセンサ部を被検者の体表面に接触させることで前記被検者の生体中の水分に関するデータを測定し、制御部が前記センサ部により測定されたデータに基づいて、前記被検者の体内水分量を算出する本体と、前記センサ部を前記被検者の体表面に接触させるように前記本体を前記被検者に装着する装着手段と、前記センサ部を、複数の位置の間で移動させる移動手段と、を備え、前記装着した状態で、前記センサ部は、前記複数の位置の何れにおいても前記被検者の体表面に接触することを特徴とする。【選択図】  図２Ａ
2013192891.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
体内水分計であって、
底部に設けられたセンサ部を被検者の体表面に接触させることで前記被検者の生体中の水分に関するデータを測定し、制御部が前記センサ部により測定されたデータに基づいて、前記被検者の体内水分量を算出する本体と、
前記センサ部を前記被検者の体表面に接触させるように前記本体を前記被検者に装着する装着手段と、
前記センサ部を、複数の位置の間で移動させる移動手段と、
を備え、
前記装着した状態で、前記センサ部は、前記複数の位置の何れにおいても前記被検者の体表面に接触する
ことを特徴とする体内水分計。
【請求項２】
前記センサ部が前記移動する経路に設けられ、前記センサ部に接触することで前記センサ部への付着物を拭き取る拭き取り部材を備えることを特徴とする請求項１に記載の体内水分計。
【請求項３】
前記本体は、底部に前記複数の位置の各々に対応する複数の開口部を有する筐体を備え、前記センサ部は前記複数の位置の何れかにあるとき、前記センサ部は前記対応する開口部を通して前記被検者の体表面に接触することを特徴とする請求項１または２に記載の体内水分計。
【請求項４】
前記移動手段により、前記センサ部と共に移動する吸湿材を備え、
前記センサ部が、前記複数の位置の何れかの位置にある場合、前記吸湿材は、前記複数の位置のうち前記センサ部のある位置以外の位置において前記被検者の体表面に接触することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の体内水分計。
【請求項５】
前記センサ部及び前記吸湿材を支持し、前記接触させる面に垂直な回転軸を中心に回転する回転部材を備え、前記センサ部及び前記吸湿材は、前記回転部材の回転によって前記複数の位置の間で移動することを特徴とする請求項４に記載の体内水分計。
【請求項６】
前記回転部材を回転させる、回転ユニットを備えることを特徴とする請求項５に記載の体内水分計。
【請求項７】
前記体内水分量が所定の値以上である状態が所定時間続いた場合に、ユーザへ通知する通知手段を備えることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の体内水分計。
【請求項８】
前記回転ユニットは、所定時間ごとに前記回転部材を回転させることを特徴とする請求項６に記載の体内水分計。
【請求項９】
前記回転ユニットは、前記体内水分量が所定の値以上である状態が所定時間続いた場合に前記回転部材を回転させることを特徴とする請求項６に記載の体内水分計。
【請求項１０】
前記体内水分量の算出は、所定の時間間隔で継続的に行われ、時間ごとの前記体内水分量のデータを記憶する記憶手段を備えることを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載の体内水分計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検者の生体の水分量を測定する体内水分計に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
被検者の生体の水分量を測定することは重要である。生体における脱水症状は、生体中の水分が減少する病態であり、発汗や体温上昇により多くの水分が体内から体外に排出される運動時や気温の高い時に多く発現する。特に、高齢者の場合、生体の水分保持能力自体が低下しているため、一般健常者と比較して脱水症状を起こし易い。
【０００３】
通常、生体中の水分が体重の３％以上失われた時点で体温調整の障害が起こると言われている。体温調整の障害が起こり体温が上昇すると、生体中の更なる水分の減少を引き起こすため悪循環に陥り、遂には熱中症と称される病態に至ることとなる。熱中症には、熱痙攣、熱疲労、熱射病等の病態があり、時には全身の臓器障害が起こることもある。熱中症の治療にあたっては、医療従事者は患者（被検者）の水分を測定し、被検者の生体の水分量を把握したうえで、経口からの給水や点滴などの輸液が処置として行われる。
【０００４】
生体の水分量を把握する、いわゆる体内水分計としては、従来より、例えば、両手でハンドルを保持するような装置で人体インピータンスを測定し、その測定結果から体内水分量を算出するものが知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−３１８８４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
さらに、上記処置の後、十分な効果が得られたかを確認するため、経時的に患者の水分が測定される。しかしながら、特許文献１に記載の体内水分計の場合、被検者自身が両手でハンドルを把持することが要求されるため、長時間にわたって体内水分量の変化を連続的に計測することができない。この問題に対して、体内水分計を患者の体表面上に固定するように装着できる構造、例えば腕時計式、が考えられる。
【０００７】
また、長時間にわたる計測の際、もう一つ問題となるのは、センサ部を長時間患者に接触させるため、センサ部と患者の皮膚の間に汗が滞留し、正確な測定を行うことができないことである。
【０００８】
そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、患者の身体に装着し、長時間にわたる体内水分量の測定を正確に行える体内水分計を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明に係る体内水分計は以下のような構成を備える。即ち、
体内水分計であって、
底部に設けられたセンサ部を被検者の体表面に接触させることで前記被検者の生体中の水分に関するデータを測定し、制御部が前記センサ部により測定されたデータに基づいて、前記被検者の体内水分量を算出する本体と、
前記センサ部を前記被検者の体表面に接触させるように前記本体を前記被検者に装着する装着手段と、
前記センサ部を、複数の位置の間で移動させる移動手段と、
を備え、
前記装着した状態で、前記センサ部は、前記複数の位置の何れにおいても前記被検者の体表面に接触する
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
上記構成によって、患者の身体に装着し、長時間にわたる体内水分量の測定を正確に行える体内水分計を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態にかかる体内水分計の外観構成を示す図である。
【図２Ａ】図１の体内水分計の内部構成を示す図である。
【図２Ｂ】センサ部及び吸湿材の回転位置と上下位置の関係を示す図である。
【図３】体内水分計の機能構成を示す図である。
【図４】体内水分計の測定回路を説明するための図である。
【図５】体内水分計の動作を説明するための図である。
【図６】表示部に表示される体内水分量の経時変化のグラフの一例である。
【図７】体内水分計の校正方法の一例を説明する図である。
【図８】本発明の他の実施形態にかかる体内水分計を示す図である。
【図９】本発明の他の実施形態にかかる体内水分計を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の各実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００１３】
＜１．体内水分計の外観構成＞
図１は、本実施形態に係る体内水分計１の外観構成の一例を示す図である。図１（ａ）は、体内水分計１を底部１１１側から見た図から見た図で、円盤状である本体１００の底部１１１は第１開口部１１２ａ及び第２開口部１１２ｂを有する。これらの開口部のうち、何れか一方を通してセンサ部１２０のセンサヘッド（測定面）１２１が、他方を通して吸湿材１３０の底面１３１が露出し、図２で後述する動作させるための構成により、センサ部１２０と吸湿材１３０との位置は入れ替えることができる。すなわち、センサ部１２０（センサヘッド１２１）が第１開口部１１２ａを通して露出しているとき（第１の位置）、吸湿材１３０（底面１３１）は第２の開口部１１２ｂを通して露出し（第２の位置）、センサ部１２０（センサヘッド１２１）が第２開口部１１２ｂを通して露出しているとき（第２の位置）、吸湿材１３０（底面１３１）は第１の開口部１１２ａを通して露出する（第１の位置）。図１に示されているのは前者の状態である。なお、ここで吸湿材１３０は、被検者の体表面の水分及び油分のうち少なくともいずれかを除去できるものであればよく、吸湿剤を含むものに限らず、不織布、ガーゼ等を芯となる材料に取り付けたものであってもよい。
【００１４】
センサ部１２０はセンサヘッド１２１に２つの電極１２１ａ、１２１ｂが敷設され、電極１２１ａ、１２１ｂを覆うように保護材が設けられている。２つの電極１２１ａ、１２１ｂは櫛形電極で、同数の枝を有し、一方の枝は他方の枝の間に入り込むように配置される。しかし、電極の形状及び配置はこれに限るものではない。本実施形態では、２つの電極１２１ａと１２１ｂとの間の静電容量を物理量（生体中の水分に関するデータ）として検出する。さらに静電容量に応じた電気信号に基づいて、本体１００内の電子回路（制御部として後述する）によって被検者の体内水分量を算出される。なお、体内水分量を算出するために検出する物理量は静電容量に限られるものではなく、例えば、定電圧もしくは定電流を被検者に供給することで測定されるインピーダンスであってもよい。また、本実施形態ではセンサヘッド１２１は平面形状であるが、凸状の曲面形状でもよい。
【００１５】
また、本体１００の側部１１４から第１のバンド１４１が、第１のバンド１４１と対向する側部１１４から第２のバンド１４２が延びている。さらに、第１のバンド１４１の端部と第２のバンド１４２の端部とは面ファスナー（例えば、マジックテープ（（株）クラレの登録商標））によって係合され、これが係合部を形成する。本実施形態では、第１のバンド１４１のセンサヘッド１２１側の面にフック部１４１ａ、第２のバンドの上面側（センサヘッド１２１と反対側）の面にフック部１４１ａに対応するループ部１４２ａが設けられている。面ファスナーは着脱が容易で、部品点数を少なくすることができる利点がある。また、係合部に硬質の部材、鋭利な部材等を用いることがなく、安全に扱える利点もある。なお、係合部はこれに限らず、一方のバンドに設けた中留め部材を、他方のバンドに設けた穴に通して固定する構造等の既存の技術を用いることができる。
【００１６】
図１（ｂ）は、被検者の腕に装着された体内水分計１を示す図である。上記構成により、第１のバンド１４１及び第２のバンド１４２を腕に巻きつけた状態で、これらのバンドを上記係合部により係合させることで、図のように被検者の腕に固定され、長時間にわたって連続的に体内水分量の計測が可能となる。
【００１７】
体内水分計１は、底部１１１と反対側の面（以下、表面）には、各種ユーザインターフェースが配置されるとともに、ユーザインターフェースとしては、スイッチ１０１及び表示部１０２が配されている。スイッチ１０１が所定時間（本実施形態では１秒）押され電源をオンにすると後述する電源部１０３から体内水分計１の各部への電源供給が開始され、体内水分計１は動作状態となる。さらに、電源がオンの状態で、スイッチ１０１が押される（本実施形態では３秒より短い時間で押す）と、測定が開始され、スイッチ１０１が所定時間（本実施形態では３秒）以上押されると電源はオフになる。
【００１８】
表示部１０２には、水分量の測定結果及びその経時変化を示すグラフ、電池の残量等の情報が表示される。また、無効な測定結果が得られた場合や測定エラーが検出された場合には、表示部１０２に“Ｅ”が表示され、その旨をユーザに報知する。さらに、表示部１０２には、過去の測定結果、電池の残量等の他の情報があわせて表示される。
【００１９】
＜２．体内水分計の内部構成＞
図２Ａは、図１の体内水分計１の内部構成を示す図である。図２Ａ（ａ）に示すように、本体１００の筐体１１０は、各種部品を取り付けた状態で底部１１１と側部１１４からなる器部材１１５と蓋部材１１６とを係合させることで組み立てられる。係合するための構成として、蓋部材１１６の縁に対向して設けられた２つの爪１１６ａ、１１６ｂを器部材１１５の対応する部分に設けられた凹部１１５ａ、１１５ｂにはめ込む構成が一例として考えられる。このとき、誤組み付けを防止するため、爪１１６ａの周方向の長さを爪１１６ｂの周方向の長さより長くする（凹部１１５ａ、１１５ｂも同様）等の対策をとることが望ましい。なお、器部材１１５と蓋部１１６とを組み付けるための構成はこれに限らず、例えば、ねじ、接着剤等を用いたものでもよい。
【００２０】
筐体１１０内に取り付けられる各種部品について説明する。器部材１１５には、回転部材１５０、拭き取り部材１７０が取り付けられる。
【００２１】
回転部材１５０は、筐体１１０に対して回転可能に取り付けられ、歯車部１５１と、歯車部１５１の中心からセンサヘッド１２１（底部１１１）に垂直な方向に延びる軸部１５２（上方向）、１５３（下方向）とを有する。蓋部材１１６には底部に向かって突出した凸部１１６ｃに穴１１６ｄが設けられており、穴１１６ｄに上方向の軸部１５２が差し込まれる。
【００２２】
下方向の軸部１５３は、根元部（上部）１５３ａの断面が正方形で、先端部（下部）１５３ｂが円形であり、先端部１５３ｂの直径は根元部１５３ａの断面の１辺の長さと同じあるいは短い。すなわち、先端部１５３ｂの軸方向の投影は根元部１５３ａの軸方向の投影に内包される関係にある。下方向の軸部１５３は、ばね１５５に差し込まれ、以下に述べるブラケット１５４の貫通孔１５４ｂに差し込まれ、さらに、先端部１５３ｂは器部材１１５の底部１１１に設けられた凹部１１１ａに差し込まれる。
【００２３】
ばね１５５は上部の環状部材１５５ａにおいて歯車部１５１の下面と、下部の環状部材１５５ｂにおいてブラケット１５４の上部（圧力センサ１５４ｇ）と当接する。この構成によって、ブラケット１５４はばね１５５により下（底部）方向に付勢される。
【００２４】
ブラケット１５４は、回転軸１５４ａ、センサ支持部１５４ｃ、吸湿材支持部１５４ｄを有する。センサ支持部１５４ｃ及び吸湿材支持部１５４ｄは、回転軸１５４ａの外周から互いに１８０°の角をなすように延び、センサ支持部１５４ｃはセンサ部１２０を支持し、吸湿材支持部１５４ｄは吸湿材１３０を支持する。すなわち、ブラケット１５４によってセンサ部１２０と吸湿材１３０とが結合されている。
【００２５】
回転軸１５４ａは上記のように回転部材１５０の軸部１５３が挿し込まれる軸部１５３の方向に開けられた貫通孔１５４ｂを有する。貫通孔１５４ｂの断面は軸部１５３の根元部１５３ａの断面と同形状の正方形である。貫通孔１５４ｂには、回転部材１５０の下方向の軸部１５３が、根元部１５３ａまで差し込まれる。したがって、ブラケット１５４は回転部材１５０の回転に伴って回転する。なお、根元部１５３ａの軸方向の長さＬ１は、ブラケット１５４の回転軸１５４ａの軸方向の長さＬ２と、ブラケット１５４の（軸方向の）可動範囲におけるばね１５５が最も伸長した時の長さＬ３との和になる（Ｌ１＝Ｌ２＋Ｌ３）。これにより、ブラケット１５４は軸方向に可動となる。
【００２６】
また、回転軸１５４ａの下端には、切り欠き１５４ｅ、１５４ｆが設けられており、底部１１１側に対応する突起１１１ｂ、１１１ｃが設けられている。回転軸１５４ａの詳細（図中Ａ部の拡大図）を図２Ａ（ｂ）に示す。切り欠き１５４ｅは、最も深い平坦部１５４ｅ１と、平坦部１５４ｅ１から徐々に浅くなるような傾斜部１５４ｅ２と、１５４ｅ３とからなる面により形成される。切り欠き１５４ｆも同様、平坦部１５４ｆ１と、傾斜部１５４ｆ２と、１５４ｆ３とからなる面により形成される。さらに、突起部１１１ｂ、１１１ｃの詳細（図中Ｂ部の拡大図）を図２Ａ（ｃ）に示す。突起部１１１ｂは、円錐の先端を水平面で切り落とした形状で、水平面となる上面１１１ｂ１と傾斜を有する側面１１１ｂ２とからなる。
【００２７】
図２Ｂは、センサ部１２０及び吸湿材１３０の回転位置と上下位置の関係を示す図である。なお、（ａ）〜（ｃ）の各図において、上段は平面視、下段は側面視を示す。
【００２８】
センサ部１２０が第１の位置にあり吸湿材１３０が第２の位置にある場合（図２Ｂ（ａ））、突起１１１ｂは切り欠き１５４ｅに、突起１１１ｃは切り欠き１５４ｆに全部が収まる。このとき、センサヘッド１２１が第１開口部１１２ａから露出し、吸湿材１３０の底面１３１が第２開口部１１２ｂから露出し、センサヘッド１２１及び吸湿材１３０の底面１３１は筐体１１０の底部１１１の下面と同じ面を形成する、あるいは底部１１１の下方にある。
【００２９】
この状態から、回転部材１５０が回転すると、突起１１１ｂ、１１１ｃが切り欠き１５４ｅ、１５４ｆの傾斜部１５４ｅ２、１５４ｆ２と当接し、ブラケット１５４が徐々に上昇し、これに伴い、センサ部１２０及び吸湿材１３０も上昇する。その後、突起１１１ｂ、１１１ｃが切り欠き１５４ｅ、１５４ｆの範囲から外れると、ブラケット１５４は水平に回転し、このときセンサ部１２０及び吸湿材１３０は、器部材１１５内に収まって（底部１１１の上方で）移動する（図２Ｂ（ｂ））。
【００３０】
さらに、回転部材１５０が回転すると、センサ部１２０が第２の位置に、及び吸湿材１３０が第１の位置に達し、突起１１１ｃは切り欠き１５４ｅに、突起１１１ｂは切り欠き１５４ｆに収まる（図２Ｂ（ｃ））。このとき、センサヘッド１２１が第２開口部１１２ｂから露出し、吸湿材１３０の底面１３１が第１開口部１１２ａから露出し、センサヘッド１２１及び吸湿材１３０の底面１３１は筐体１１０の底部１１１の下面と同じ面を形成する、あるいは底部１１１の下方にある。
【００３１】
以上、センサ部１２０の第１位置から第２位置まで移動する場合の、センサ部１２０及び吸湿材１３０の動きについて述べたが、逆の移動（センサ部１２０の第２位置から第１位置まで移動する場合）についても同様の動きである。
【００３２】
再び図２Ａ（ａ）を参照する。さらに、ブラケット１５４の回転軸１５４ａには、ばね１５５の環状部材１５５ｂと当接する部分に圧力センサ１５４ｇが設けられている。圧力センサ１５４ｇは、ばね１５５からの復元力によって環状部材１５５ｂから受ける圧力を検知し、制御部３００に信号を送信する。センサヘッド１２１及び吸湿材１３０の底面１３１がそれぞれいずれかの開口部１１２ａ、１１２ｂから露出しているときは、ブラケット１５４は下方にあり、ばね１５５の収縮量は小さいため、圧力センサ１５４ｇが受ける圧力は小さい。一方、センサ部１２０及び吸湿材１３０の移動中は、ブラケット１５４は上方にあり、ばね１５５の収縮量は大きくなり、圧力センサ１５４ｇが受ける圧力も大きくなる。
【００３３】
拭き取り部材１７０は、センサ部１２０が第１の位置（センサヘッド１２１が第１開口部１１２ａから露出）と第２の位置（センサヘッド１２１が第２開口部１１２ｂから露出）との間にあるとき、センサヘッド１２１に接触するように、器部材１１５の底部１１１に設けられる。ステップモータ１６０の動作説明で述べるが、本実施形態ではセンサ部１２０は第１開口部１１２ａと第２開口部１１２ｂとの間で往復移動する。したがって、拭き取り部材１７０は、第１開口部１１２ａと第２開口部１１２ｂとの間で、センサ部１２０の往復経路側に設けられている。この構成により、センサ部１２０が、第１の位置と第２の位置との間を移動する際に、センサヘッド１２１の付着物が拭き取り部材１７０によって拭き取られる。拭き取り部材１７０は本実施形態では不織布であるが、これに限らず例えば、ガーゼ、ブラシでもよい。
【００３４】
蓋部材１１６には、制御部３００、電源部１０３、及びステップモータ１６０（回転ユニット）が取り付けられる。
【００３５】
制御部３００は、回路基板であり、スイッチ１０１、表示部１０２、電源部１０３、センサ部１２０、圧力センサ１５４ｇ、及びステップモータ１６０と電気的に接続され（接続関係については図３で後述する）、これらの動作を制御する。接続するための配線は、例えばリード線、フレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）等であるが、これに限られない。
【００３６】
電源部１０３には、一例として起電力１．５Ｖのボタン型電池が取り付けられる。なお、電源部１０３はこれに限らず、家庭用コンセントと接続するためのプラグ及び電源コードでもよく、ワイヤレス充電用のコイルでもよい（この場合対応する充電器が必要となる）。
【００３７】
ステップモータ１６０は、蓋部材１１６のボス１１６ｅの下面から上方向に向けて設けられためねじ穴１１６ｆに、取り付け穴１６０ｂの位置を合わせた状態で、ねじ１６１締結することにより蓋部材１１６に固定される。ステップモータ１６０は、ロータ１６０ａが発生させる駆動力をブラケット１５４に伝える。すなわち、ステップモータ１６０を動作させると、センサ部１２０及び吸湿材１３０が移動する。ステップモータ１６０は、動作を始めると、制御部３００が圧力センサ１５４ｇからの信号を受信するまで動作する（詳細は後述する）。
【００３８】
また、ステップモータ１６０は、センサ部１２０を第１の位置と第２の位置との間で往復移動させるように動作する。本実施形態では、センサ部１２０を第１の位置から第２の位置まで移動させる場合、ステップモータ１６０は、回転部材１５０（ブラケット１５４）を時計回りに回転させる。一方、センサ部１２０を第２の位置から第１の位置まで移動させる場合、ステップモータ１６０は、回転部材１５０（ブラケット１５４）を反時計回りに回転させる。センサ部１２０が第１の位置にあるか第２の位置にあるかの検出は、例えば、ステップモータ１６０の動作履歴（例えば、前回の動作が時計回りか反時計回りか）から特定する、あるいはセンサ部１２０と各開口部とに接点を設けて、これらの接点が接触したことを検出すること等により行われる。センサ部１２０を往復移動とすることで、センサ部１２０は制御部３００とケーブル等で接続することができる。しかし、第１開口部１１２ａ及び第２開口部１１２ｂの近傍等に接点が設けられていて、センサ部１２０は第１の位置及び第２の位置にあるときにその接点を介して接続される構成等であれば、ステップモータ１６０の回転方向は切り替える必要がない。
【００３９】
なお、上記構成によって、制御部３００からの信号によりステップモータ１６０がブラケット１５４を駆動する。その結果、センサ部１２０及び吸湿材１３０が移動し、これらの位置を換えることができる。また、この構成において、動作をスムーズにして、異音や部品の摩耗を防止するために、各可動部間はグリース等が塗布されることが望ましい。
【００４０】
＜３．体内水分計の機能構成＞
図３は、本実施形態に係る体内水分計１の機能構成例を示すブロック図である。図３において、制御部３００は、ＣＰＵ３０１、メモリ３０２を有し、ＣＰＵ３０１はメモリ３０２に格納されているプログラムを実行することにより、体内水分計１における種々の制御を実行する。
【００４１】
例えば、ＣＰＵ３０１は、図５のフローチャートにより後述する表示部１０２の表示制御、ステップモータ１６０の駆動制御、ブザー３２２やＬＥＤランプ３２３の駆動制御、体内水分量の測定（本実施形態では静電容量測定）などを実行する。メモリ３０２は、不揮発性メモリと揮発性メモリとを含み、不揮発性メモリはプログラムメモリとして、揮発性メモリはＣＰＵ３０１の作業メモリとして利用される。
【００４２】
電源部１０３は、体内水分計１の各部へ電源を供給する。電圧レギュレータ３１２は、制御部３００等へ一定電圧（例えば、２．３Ｖ）を供給する。電池残量検出部３１３は、電源部１０３から供給される電圧値に基づいて、電池の残量を検出し、その検出結果を制御部３００に通知する。制御部３００は、電池残量検出部３１３からの電池残量検出信号に基づいて、表示部１０２に電池の残量表示をさせる。
【００４３】
スイッチ１０１が押下されると、各部への電源部１０３からの電力供給が開始される。そして、制御部３００は、スイッチ１０１のユーザによる押下が１秒以上継続したことを検出すると、電源部１０３からの各部への電源供給を維持させ、体内水分計１を動作状態とする。電源がオンの状態で、スイッチ１０１が１秒以内押下されると、水分量の測定を開始する。また、測定中にスイッチ１０１が１秒以上押下されると、測定が終了する。さらに、電源がオンの状態かつ測定が行われていない状態で、スイッチ１０１が１秒以上押下されると、体内水分計１は電源オフの状態へ移行する。なお、電源部１０３の消耗を防止するために、体内水分計１が動作状態になってから５分経過しても測定開始とならない場合は、制御部３００は自動的に体内水分計１を電源オフの状態へ移行させる。
【００４４】
圧力センサ１５４ｇは、ばね１５５からの復元力によって受ける圧力を検知する。上述の通り、センサヘッド１２１及び吸湿材１３０の底面１３１が何れかの開口部１１２ａ、１１２ｂから露出しているとき、すなわち測定可能な状態においては、圧力センサ１５４ｇが受ける圧力（Ｐ１とする）は小さくなる。一方、センサ部１２０及び吸湿材１３０が移動しているときは圧力センサ１５４ｇが受ける圧力（Ｐ２とする）が大きくなる。したがって、圧力センサ１５４ｇが受ける圧力が所定の値（Ｐｓとして、Ｐ１＜Ｐｓ＜Ｐ２を満たす）より小さいことを測定開始の条件とする。
【００４５】
測定回路３２１は、センサヘッド１２１の２つの電極１２１ａ、１２１ｂと接続され、静電容量を測定する。図４は、測定回路３２１の構成例を示す図である。オペアンプ４０１、４０２、抵抗４０３、４０４、被検者容量４１０によりＣＲ発振回路が形成されている。被検者容量４１０によって出力信号４０５の発振周波数が変化するので、制御部３００は、出力信号４０５の周波数を測定することにより、被検者容量４１０を算出する。
【００４６】
図３に戻る。表示部１０２は、図１で説明したような表示を制御部３００の制御下で行う。ブザー３２２は、スイッチ１０１の押下による測定の開始や、体内水分量の測定が完了した際に鳴動し、測定の開始や完了をユーザに通知する。ＬＥＤランプ３２３もブザー３２２と同様の通知を行う。すなわち、ＬＥＤランプ３２３は、スイッチ１０１の押下による測定の開始や、体内水分量の測定が完了した際に点灯し、測定の開始や完了をユーザに通知する。計時部３２４は、電源がオフの状態であっても電源部１０３からの電源供給を受けて動作し、動作状態においては時刻を制御部３００に通知する。
【００４７】
ステップモータ１６０は、上述した通り、動作させることで、センサ部１２０及び吸湿材１３０の位置を換える。動作開始の条件は、測定中に算出された体内水分量の値が所定の値以上（本実施形態では５０％以上）である状態が、所定時間続いた（本実施形態では１０分）場合となる。動作停止の条件は、圧力センサ１５４ｇが受ける圧力がＰ２からＰ１に変化することである。ステップモータ１６０の動作フローは図５で後述する。
【００４８】
＜４．体内水分計の動作＞
本実施形態に係る体内水分計１の動作を、図５のフローチャートを参照して説明する。
【００４９】
ステップＳ５０１では、制御部３００が、測定開始の指示を検出する。本実施形態では、スイッチ１０１が１秒以内押下された場合に測定開始の指示を検出したと判定する。制御部３００は、測定開始の指示を検出すると、ステップＳ５０２において、測定回路３２１からの出力信号４０５の発振周波数を１分間測定する。ステップＳ５０３では、測定した発振周波数から、１分間の体内水分量の平均値を算出し、算出された値をメモリ３０２に保存する。ステップＳ５０４では、ＣＰＵ３０１がメモリ３０２に保存された体内水分量データ及びプログラムから、表示部１０２に体内水分量の経時変化のグラフを表示させる。
【００５０】
図６は、ステップＳ５０４で表示部１０２に表示される体内水分量の経時変化のグラフの一例である。横軸６０１は、測定時刻で、例えばステップＳ５０２おいて計時部３２４から通知された時刻を示す。縦軸６０２は１分間ごとに測定された体内水分量の値を示す。ＣＰＵ３０１は、メモリ３０２に保存された測定の開始時刻に対する１分間の体内水分量の平均値をこのグラフに、プロットし、線で結ぶように表示部１０２に描画させる。このとき、最新の体内水分量の値に基づいて脱水状態か非脱水状態かの判定（本実施形態では、算出された体内水分量が３５％以上か否か）結果に応じた表示形態により表示を行う（例えば、脱水状態の場合には、赤色にてグラフを表示し、非脱水状態の場合には、青色にてグラフを表示する）。
【００５１】
このように描画された線から、ユーザは被検者の体内水分量の推移を知ることができ、ユーザが医療関係者であれば、今後の処置等の検討をすることができる。例えば、曲線６１２を通常の健康な状態と考えると、曲線６１１の場合、測定開始から急激に体内水分量が上昇しており、これは被検者のいわゆる冷や汗等によるものと判断できる。一方、曲線６１３の実線部は体内水分量が低い値で推移しており、被検者は脱水症状を起こしているものと考えられる。脱水症状か否かを判定する基準に関して体内水分量３５％を閾値としており、閾値を３５％とする理由は図７において後述する。医療関係者が、被検者は脱水症状にあると判断した場合、例えば点滴等による被検者への水分補給等の処置を行う。曲線６１３の点線部に示すように、処置６２０の後に体内水分量が上昇していれば、処置の効果があったものと判断できる。
【００５２】
再び図５に戻る。ステップＳ５０５では、制御部３００が、測定終了の指示を検出する。本実施形態では、測定中にスイッチ１０１が１秒以上押下された場合に測定終了の指示を検出したと判定する。測定が終了すると（ステップＳ５０５でＹＥＳ）、ステップＳ５０６で、例えば図６に示すグラフを描画するためのデータ等の今回の測定情報をメモリ３０２に格納し、処理を終了する。
【００５３】
一方、測定終了の指示が検出されない場合（ステップＳ５０５でＮＯ）、ステップＳ５０７で、ＣＰＵ３０１がメモリ３０２に保存されたデータを参照して、体内水分量５０％以上の状態が１０分続いているか否かを判定する。体内水分量５０％以上の状態が１０分続いている場合（ステップＳ５０７でＹＥＳ）、ステップモータ１６０がセンサ部１２０を移動させ、センサ部１２０と吸湿材１３０の位置を入れ替える。ステップＳ５０８においてセンサ部１２０は第１の位置（センサヘッド１２１は第１開口部から露出する位置）にあるか否かを判定する。センサ部１２０が第１の位置にあれば（ステップＳ５０８でＹＥＳ）、ステップＳ５０９で、ステップモータ１６０は、回転部材１５０を時計回りに回転させる。一方、センサ部１２０が第２の位置にあれば（ステップＳ５０８でＮＯ）、ステップＳ５１０で、ステップモータ１６０は、回転部材１５０を反時計回りに回転させる。その後、再びＳ５０２で発振周波数を１分間測定する。一方、ステップＳ５０７の条件を満たさない場合（ステップＳ５０７でＮＯ）、センサ部１２０と吸湿材１３０の位置は入れ替えずに、再びＳ５０２で発振周波数を１分間測定する。
【００５４】
このように、本実施形態の体内水分計１は、測定終了の指示が検出されるまで、発振周波数の測定時間である１分の時間間隔で繰り返し継続的に行う。
【００５５】
以上、本実施形態に係る体内水分計１の動作について説明したが、これは一例にすぎない。例えば、体内水分量の算出方法について、本実施形態では１分間の体内水分量の平均値としたが、所定時間ごとに測定し、算出してもよい。また、センサ部１２０を移動させる条件を、前回の移動から所定時間が経過場合としてもよく、また、スイッチ１０１の操作（例えばダブルクリック）がなされた場合としてもよい。
【００５６】
＜５．体内水分計の校正方法及び基準値について＞
図７は、体内水分計の校正方法の一例を説明する図である。図７（ａ）に示すように、本実施形態では、体内水分計１を用いて空気中で測定を行なったときの出力信号４０５（被検者静電容量）をＳ１、水中を測定したときの出力信号４０５（被検者静電容量）をＳ２とした場合に、Ｓ１に０％の体内水分量を、Ｓ２に１００％の体内水分量を割り当てる。そして、Ｓ１とＳ２の間の出力信号と体内水分量をリニアに割り当てた直線７０１を用いて、センサからの出力信号を体内水分量に換算するように、パラメータを決定してメモリ３０２の不揮発性メモリに記憶する。体内水分量を算出（図５のステップＳ５０３）では不揮発性メモリに格納されたパラメータを用いて、被検者静電容量が体内水分量へ換算される。
【００５７】
このような校正が行なわれた体内水分計１を用いて複数の被検者について腋窩で体内水分量を測定するとともに、血液検査により血清浸透圧を測定して得られた結果を図９（ｂ）に示す。一般に血清浸透圧が２９５ｍｍＯｓｍ以上の被検者は脱水状態であると判断される。図示の測定結果に示されるように、血清浸透圧が２９５ｍｍＯｓｍ以上である被検者の８５％以上の被検者に対して、体内水分計１による体内水分量の測定結果が３５％以下という結果を得ることができた。したがって、被検者が脱水状態か否かを判定する（図６のステップＳ６０５）ための閾値は３５％とすることが望ましい。
【００５８】
＜６．本実施形態の効果＞
以上に述べた本実施形態の構成によれば、本体１００の側部１１４から延びる第１のバンド１４１及び第２のバンド１４２を被検者の手首等に巻きつけ、これらのバンドの端部どうしを面ファスナー等の係合部において係合させることができる。よって、ユーザあるいは被検者が体内水分計１を把持等することなくセンサヘッド１２１を被検者の体表面に接触させた状態で本体１００を固定でき、長時間にわたる連続的な体内水分量の測定を行える。
【００５９】
また、測定中にセンサ部１２０を２つの開口部の間で移動可能とすることで、センサ部１２０が長時間、被検者の体表面の同じ位置に留まることによるセンサ部１２０と体表面の間の汗の蓄積を防止でき、測定精度が向上する。
【００６０】
したがって、本構成により、患者の身体に装着し、長時間にわたる体内水分量の測定を正確に行える体内水分計を提供することができる。なお、体内水分計１の装着箇所は腕に限らず、例えば脚、腹部等でもよい。
【００６１】
さらに、センサ部１２０と吸湿材１３０とを２つの開口部から交互に露出させることで、次の移動後にセンサ部１２０が接触する体表面の部分（測定部位）の汗等が除去され測定はより正確に行える。その上、センサ部１２０は開口部の間を移動中に拭き取り部材１７０によってセンサヘッド１２１の汚れが除去されるので、さらに測定は正確なものとなる。また、所定の条件を満たすことでセンサ部１２０が自動的に移動することで、被検者及びユーザは特別な操作をすることなく上記の正確な測定を行うことができる。
【００６２】
上記実施形態の変形例として、例えば、ユーザの操作によりセンサ部１２０の移動させる構成でもよい。この場合、一例としてセンサ部１２０の移動ユニットとして上記と同様のステップモータ１６０と、駆動スイッチとを有し、ユーザが駆動スイッチを操作することでステップモータ１６０を回転させる構成が考えられる。また、他の一例として、回転部材１５０と噛み合うダイヤルを設け、側部１１４にダイヤルの一部を露出させる開口部を設けて、ユーザがダイヤルの露出した部分を操作することにより、センサ部１２０を移動させる構成も考えられる。この場合、ステップモータ１６０を部品構成から省略でき、部品点数が減少する。
【００６３】
これら２つの変形例は、何れもユーザの操作によりセンサ部１２０を移動させる構成である。そのため、体内水分量が所定の値（例えば５０％）以上である状態が所定時間（例えば１０分）続いた場合に、表示部１０２、ブザー３２２、ＬＥＤランプ３２３等により、センサ部１２０を移動させるタイミングをユーザに通知できる構成とすることが望ましい。
【００６４】
＜７．その他の実施形態＞
図８及び図９は、本発明の他の実施形態に係る体内水分計１を示す図である。これらの図において、上記実施形態との違いを明確に表現するため、各実施形態の特徴となる部分以外の部分を一部省略する。
【００６５】
図８は、開口部が（ａ）３つ（第１開口部１１２ａ、第２開口部１１２ｂ、第３開口部１１２ｃ）及び（ｂ）４つ（第１開口部１１２ａ、第２開口部１１２ｂ、第３開口部１１２ｃ、第４開口部１１２ｄ）の場合の体内水分計１を示す図である。この場合、センサヘッド１２１は複数の開口部のうち何れか１つから露出する。センサヘッド１２１が露出する位置以外の位置にある開口部からは吸湿材１３０の底面１３１が露出する。これらの実施形態において、各開口部間は、センサ部１２０及び吸湿材１３０の回転軸を中心とした円周上において図８（ａ）では１２０°、図８（ｂ）では９０°隔てて配置される。図８（ａ）場合において、センサ部１２０は、第１開口部１１２ａ、第２開口部１１２ｂ、第３開口部１１２ｃの順に移動し、第３開口部１１２ｃからは逆に、第２開口部１１２ｂ、第１開口部１１２ａの順に移動する。図８（ｂ）場合において、センサ部１２０は、第１開口部１１２ａ、第２開口部１１２ｂ、第３開口部１１２ｃ、第４開口部１１２ｄの順に移動し、第４開口部１１２ｄからは逆に、第３開口部１１２ｃ、第２開口部１１２ｂ、第１開口部１１２ａの順に移動する。さらに、何れの実施形態においても、センサ部１２０が各開口部の間にあるとき、センサヘッド１２１に接触する拭き取り部材１７０が設けられている。
【００６６】
図９は、外部装置９００と接続可能な体内水分計１を示す図である。体内水分計１は外部接続用のケーブル９１０（例えばＵＳＢケーブル）を挿し込むための挿し込み口９２０が備えられている。また、体内水分計１は機能構成として外部装置９００とのデータの授受を行うためのインタフェース（不図示）が備えられている。この構成により、例えば、外部装置９００が、ホストコンピュータであれば、図６のようなグラフを描画するための測定データを、ホストコンピュータ等に送信して表示させたり、データをホストコンピュータ内に蓄積したりすることができる。また、外部装置９００が、プリンタ等の記録装置であれば、図６のグラフを記録媒体に記録することができる。
【符号の説明】
【００６７】
１：体内水分計    １００：本体    １０１：スイッチ    １０２：表示部    １０３：電源部    １１０：筐体    １１１：底部    １１２：第１開口部    １１３：第２開口部    １１４：側部    １１５：器部材    １１６：蓋部材    １２０：センサ部    １２１：センサヘッド    １３０：吸湿材    １３１：底面    １４１：第１のバンド    １４２：第２のバンド    １５０：回転部材    １５１：歯車部    １５２：軸部（上方向）    １５３：軸部（下方向）    １５４：ブラケット    １５５：ばね    １６０：ステップモータ    ３００：制御部
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2013192891.tif 000009
【図７】
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【図８】
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【図９】
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