(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定者の体の皮下脂肪を測定する皮下脂肪診断装置であって、
前記測定者の体の所定の部位へパルス状の超音波を送信し、また、その反射波を受信する超音波センサ手段と、
前記反射波に基づいて画像データを生成する画像生成手段と、
前記生成した画像データから測定部位を抽出する抽出手段と、
前記抽出した測定部位から皮下脂肪層の厚みを計測する計測手段と、
前記測定部位に関する画像データと前記計測した皮下脂肪層の情報を表示する表示手段と、
を有し、
体の各部位の標準皮下脂肪層の情報を記憶すると共に、前記測定者の体重と身長が入力されて、その入力された体重と身長に対応した標準体型の標準皮下脂肪層の情報を抽出する標準情報記憶手段を有し、
前記表示手段が、前記標準皮下脂肪層の情報を表示する
ことを特徴とする皮下脂肪診断装置。
【請求項２】
前記測定部位に関する画像データと前記計測した皮下脂肪層の情報と測定年月日を測定者毎に記憶する個人データ記憶手段を有し、
前記表示手段が、前記個人データ記憶手段に記憶された情報を表示する
ことを特徴とする請求項１記載の皮下脂肪診断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、体の皮下脂肪の厚さを測定する皮下脂肪診断装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
最近の病院においては超音波診断装置が広く普及してきている。
【０００３】
この医療向けの超音波診断装置は、Ｘ線装置と比べ、人体に悪影響がないという有用な効果を有するが、画像の解像度が低く専門家以外では判り難いという問題点がある。
【０００４】
そこで本発明は、健康増進施設、例えばスポーツクラブ、フィットネスクラブ、健康ランドなどの場所に設置し、簡単に測定者の皮下脂肪の状態を診断することができる皮下脂肪診断装置を提供する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、測定者の体の皮下脂肪を測定する皮下脂肪診断装置であって、前記測定者の体の所定の部位へパルス状の超音波を送信し、また、その反射波を受信する超音波センサ手段と、前記反射波に基づいて画像データを生成する画像生成手段と、前記生成した画像データから測定部位を抽出する抽出手段と、前記抽出した測定部位から皮下脂肪層の厚みを計測する計測手段と、前記測定部位に関する画像データと前記計測した皮下脂肪層の情報を表示する表示手段と、を有し、体の各部位の標準皮下脂肪層の情報を記憶すると共に、前記測定者の体重と身長が入力されて、その入力された体重と身長に対応した標準体型の標準皮下脂肪層の情報を抽出する標準情報記憶手段を有し、前記表示手段が、前記標準皮下脂肪層の情報を表示することを特徴とする皮下脂肪診断装置である。
【０００８】
【作  用】
本発明の皮下脂肪診断装置であると、超音波で測定した測定部位に関する画像データと計測した皮下脂肪の情報を表示手段に表示することによって、測定者に簡単にその皮下脂肪の状態を把握させることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
（第１の実施例）
以下、本発明の第１の実施例の皮下脂肪診断装置１０について、図１から図３に基づいて説明する。
【００１０】
皮下脂肪診断装置１０は、測定装置１２と画像処理装置１４とより構成されている。
【００１１】
まず、測定装置１２について説明する。
【００１２】
図１は、測定装置１２の斜視図である。
【００１３】
図１に示すように、測定装置１２は、測定者が乗る台１６と、台１６から垂直に立設された一対の支持棒１８と、この一対の支持棒１８の間を上下動する測定本体２０とよりなる。
【００１４】
測定本体２０は、人間の横断面に合わせて円弧状に湾曲しており、この測定本体２０から３個のプローブ２２が突出している。このプローブ２２内部には、ジルコン酸チタン鉛（以下、ＰＺＴという）で作られた振動子が、それぞれ電極に挟まれて約百個程度並列に配列されたものである。
【００１５】
台１６の内部には、測定装置１２を構成する回路が内蔵されている。この各回路については、後から詳しく説明する。
【００１６】
画像処理装置１４は、パソコンと、ＣＲＴまたは液晶表示装置などの表示装置４５とから構成されている。この画像処理装置１４の構成については後から詳しく説明する。
【００１７】
図２は、測定装置１２と画像処理装置１４の構成を示したブロック図である。測定装置１２は、測定側通信部３３、パルス生成部３４、素子駆動回路３５、帯域フィルタ部３６、プローブ３７、増幅回路３８、輝度変調部３９、ＡＤ変換部４０とより構成されている。
【００１８】
また、画像処理装置１４は、主制御部３１、画像処理側通信部３２、特徴抽出部４１、深度測定部４２、個人データ部４６、標準体型データ部４３、映像生成部４４及び表示装置４５とより構成されている。
【００１９】
以下、これら各装置の動作について説明する。なお、各装置の機能は、パソコンに記憶されたプログラムによって実現する。
【００２０】
まず、測定者は、測定装置１２の台１６の上に立ち、皮下脂肪を測定したい部位（例えば、腹の部分）に測定本体２０を移動させ、その測定部位に向かって３個のプローブ２２を配する。
【００２１】
ステップ１において、主制御部３１が、測定者の超音波測定の開始タイミングを示す測定開始信号を画像処理側通信部３２に送る。
【００２２】
ステップ２において、主制御部３１からの測定開始信号に基づいて、画像処理側通信部３２では、その測定開始信号を測定側通信部３３に送信する。この送信方法としては、ケーブルを使った有線でもよく、また、無線でもよい。
【００２３】
ステップ３において、測定側通信部３３では、測定開始信号を受信し、その測定開始信号をパルス生成部３４に伝達する。
【００２４】
ステップ４において、送られた測定開始信号に基づいて、パルス生成部３４では、超音波の送信波形を生成する。この超音波の周波数としては、１から１０ＭＨｚである。
【００２５】
ステップ５において、素子駆動回路３５では、パルス生成部３４より送られた超音波送信波形を受けて、増幅素子駆動電力を発生させる。
【００２６】
ステップ６において、帯域フィルタ３６では、プローブ３７において効率的に送受信できるように、増幅素子駆動電力の波形整形と周波数制限を行う。
【００２７】
ステップ７において、増幅素子駆動電力に基づいてパルス変調されたパルス状の超音波をプローブ３７から送信する。そして、その反射波を受信する。なお、ＰＺＴは電圧を加えると振動し、逆に振動を加えるとその強さに応じた起電力を起こす圧電効果を有している。そのため、例えば、プローブ３７を当てて、その中の１０個の振動子にパルス電圧を掛けて振動させ、その振動から超音波が発生して体内に送り込まれ、その超音波が測定部位の組織の境界で反射して戻ってくる。この反射波の振動によって振動子が起電力を起こし、電気信号となる。この送受信は、複数の振動子を徐々に変えながら繰り返し行う。
【００２８】
ステップ８において、増幅回路３８は、受信した反射波を増幅する。この場合に、測定開始信号からの時間経過による超音波の信号減衰を相殺するように増幅率を変化させる。
【００２９】
ステップ９において、輝度変調部３９は、反射波を輝度変調させる。即ち、反射波の強度は反射地点の組織の有無によって異なるため、深さによっても到達時間に差が出てくる。このため、強度に応じた輝度信号に変調する。
【００３０】
ステップ１０において、輝度変調部３９によって輝度変調された信号を、ＡＤ変換部４０において、Ａ／Ｄ変換し、ディジタル化する。そして、このディジタル化した輝度信号を受信の度に時系列に沿ってメモリに読み込まして行くと、信号数の増加につれて測定部位の断層像が形成され、全ての信号が揃うとその測定部位の断層画像が完成する。
【００３１】
なお、時間経過による波形減衰を補正するＳＴＣ増幅を行ってもよい。
【００３２】
ステップ１１において、その完成した画像データを測定側通信部３３から画像処理側通信部３２に送信する。また、この画像データの強度に基づいて、増幅回路の増幅率の利得制御を行う。なお、この利得制御を行わなくてもよい。
【００３３】
ステップ１２において、特徴抽出部４０が、その送信された画像データに基づいて、測定部位を特徴点抽出する。この特徴点抽出の方法は、例えば、輝度変化によるエッジに基づいて抽出する。
【００３４】
ステップ１３において、深度測定部４２は、その抽出された測定部位から、皮下脂肪層の厚みを計測する。この皮下脂肪層の厚みの計測方法としては、例えば、抽出された測定部位の外側のエッジから次の輝度変化がある部分までを皮下脂肪としてその厚みを計算するものである。
【００３５】
ステップ１４において、主制御部３１は、深度測定部４２によって測定された皮下脂肪の厚みを体の部位毎にまとめ、その測定者の個人データとして、測定日と共に個人データ部４６に記録させる。
【００３６】
ステップ１５において、その測定者の体重及び身長から、その測定者における標準の皮下脂肪を標準体型データ部４３から抽出する。この標準体型データ部４３は、身長と体重を入力するとそれに合わせて記録されている標準体型の皮下脂肪の厚みを呼び出してこれるものである。
【００３７】
ステップ１６において、主制御部３１は、測定者の測定した体の部位毎の皮下脂肪厚みと、標準体型における皮下脂肪の厚みの情報を映像生成部４４に送信する。また、この場合にその標準体型の皮下脂肪の厚みから、測定したデータの肥満度の値も演算する。
【００３８】
映像生成部４４では、入力した測定者の皮下脂肪の厚みと、画像データに基づいて、表示データを生成する。この場合に、単に画像データを使用するのでなく、予め記憶されている診断用Ｘ線装置であるＣＴスキャナの画像を基にして作成されているＣＧ（コンピュータグラフィックス）に合致させてその測定者の皮下脂肪の状態を示す画像を生成するものである。このＣＴスキャナの画像としては、一般的な画像を用いるものである。そして、測定した皮下脂肪の厚みのみを変化させるようにして、色分けなどを行って見易くするものである。
【００３９】
ステップ１７において、映像生成部４４において作成された画像を、測定日と皮下脂肪の厚みの寸法と合わせて表示する。この表示した画像の例が、図３である。
【００４０】
図３において、上段の図は、最初に測定した時の図であり、以下２回目の測定日の測定した画像であり、下段が３回目に測定した画像データである。
【００４１】
この図３の画像には表示されていないが、そのほかの情報として、標準体型における皮下脂肪の厚さを異なる色で重ね合わせて表示したりしてもよい。
【００４２】
ステップ１８において、映像生成部４４で生成された画像は主制御部３１を介して個人データ部４６に記憶させておく。
【００４３】
これにより、次回の測定日において簡単にその個人データを呼び出して来ることができる。
【００４４】
以上により、本実施例の皮下脂肪測定装置であると、超音波で測定した皮下脂肪の状態をコンピュータグラフィックスを使って判り易く表示することができ、病院などの専門機関だけでなく、スポーツクラブ等の健康増進施設において簡単に使用することができる。
【００４５】
なお、スポーツクラブ等の会員カードをＩＤカードで作成して、個人データをこれに記憶させておいてもよい。
【００４６】
（第２の実施例）
図４は、測定装置１２の第２の実施例であって、この実施例では測定装置１２の測定本体２０をベルト５０に形成して、腰に巻き付けるようにすることができるものである。
【００４７】
この実施例であっても、人間の腰の回りや、太股の回りを簡単に取り付けて、その皮下脂肪を測定することができる。
【００４８】
（第３の実施例）
図５は、測定装置１２の第３の実施例であって、この実施例では測定装置１２をペン型プローブに形成し、画像処理装置１４をパソコンで構成する。そして、各装置の機能は、パソコンに記憶されたプログラムによって実現する。
【００４９】
本実施例であると、装置構成が簡単で、取り扱いが容易であるために、健康に留意する個人用のモデルとして好適である。
【００５０】
（変更例１）
変更例としては、測定装置１２と画像処理装置１４とを一体に構成してもよい。この場合には、自己完結機として業務用として好適である。
【００５１】
（変更例２）
上記各部３３，３２，４１，４２，３１は、一つのＣＰＵで構成できる。
【００５２】
（変更例３）
他の医療器具や健康器具の内部に、本発明の構成を組み入れてもよい。
【００５３】
（変更例４）
本発明の装置の各機能をパソコンに記憶したプログラムによって実現することによって、測定部位を広くでき、また、精度を向上させることができる。具体的には、測定部位を腰部以外に臀部大腿骨に適用でき、また、精度も皮下脂肪に限らず臓器脂肪にも適用できる。
【００５４】
（変更例５）
皮下浅層の脂肪層から超音波の反射波が鮮明でない場合には、下記のようにすれば画像が鮮明になる。
【００５５】
すなわち、測定本体２０から突出したプローブ２２の先端に、シリコン等の材質で形成した袋状の容器に水等を満たした袋体を密着させ、さらに、この袋体を人体の測定部位に密着させる。これにより、皮下浅層の脂肪層から超音波の反射波が鮮明となる。
【００５６】
【発明の効果】
以上により本発明の皮下脂肪診断装置であると、人間の皮下脂肪の厚みを簡単に測定して、それを判り易く表示させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す皮下脂肪診断装置における測定装置の斜視図である。
【図２】皮下脂肪診断装置のブロック図である。
【図３】表示装置４５で表示する画像の図である。
【図４】第２の実施例における測定本体の斜視図である。
【図５】第３の実施例における測定本体の斜視図である。
【符号の説明】
１０  皮下脂肪診断装置
１２  測定装置
１４  画像処理装置
４５  表示装置
【図１】
0004176999.tif 000002
【図２】
0004176999.tif 000003
【図３】
0004176999.tif 000004
【図４】
0004176999.tif 000005
【図５】
0004176999.tif 000006