(57)【要約】【課題】体組成情報を立体的に精度よく精緻に測定することが可能な体組成情報測定装置を提供する。【解決手段】体組成情報測定装置１Ａは、電極ユニット１００Ａに行列状に設けられた電極体１２０と、当該電極体１２０の各々に含まれる電極を腹部２０１に向けて押圧する押圧機構と、体形情報取得部と、電位情報取得部と、体組成情報取得部とを備える。体形情報取得部は、複数の電極の各々の移動量を検出して腹部２０１の外形情報を取得する。電位情報取得部は、複数の電極のうちから順次選択される２つの電極間に電流を流し、その状態において残る電極のうちから順次選択される１つの電極の電位を検出する。ここで、電位情報取得部は、少なくとも、電流が流される２つの電極の各々が位置する行または列のいずれかとは異なる行または列に位置する１つの電極の電位を検出する。体組成情報取得部は、外形情報および電位情報に基づいて体組成情報を取得する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定部位の少なくとも一部を取り囲むように配置される支持体と、
被測定部位の体軸周りに被測定部位の少なくとも一部を取り囲むように行列状に前記支持体に設けられた可動式の複数の電極と、
前記行列状に配置された複数の電極の各々を被測定部位に向けて押圧する押圧機構と、
前記行列状に配置された複数の電極の各々の移動量を検出し、検出された移動量情報に基づいて被測定部位の外形情報を取得する体形情報取得部と、
前記行列状に配置された複数の電極のうちから順次選択される２つの電極間に電流を流すことによって被測定部位に電流を印加し、被測定部位に電流が印加された状態において残る電極のうちから順次選択される１つの電極の電位を検出して電位情報を取得する電位情報取得部とを備え、
前記電位情報取得部は、少なくとも、電流が流される２つの電極の各々が位置する行または列のいずれかとは異なる行または列に位置する１つの電極の電位を検出して電位情報を取得し、さらに、
前記体形情報取得部によって取得された被測定部位の外形情報および前記電位情報取得部によって取得された被測定部位各部における電位情報に基づいて体組成情報を取得する体組成情報取得部を備えた、体組成情報測定装置。
【請求項２】
被測定部位を挟み込む被測定部位以外の部位に接触させられる一対の電極をさらに備え、
前記電位情報取得部は、前記一対の電極間に電流を流すことによって被測定部位に電流が印加された状態において、前記行列状に配置された複数の電極のうちから順次選択される１つの電極の電位を検出して電位情報を取得する、請求項１に記載の体組成情報測定装置。
【請求項３】
被測定部位の少なくとも一部を取り囲むように配置される支持体と、
被測定部位の体軸周りに被測定部位の少なくとも一部を取り囲むように行列状に前記支持体に設けられた可動式の複数の電極と、
前記行列状に配置された複数の電極の各々を被測定部位に向けて押圧する押圧機構と、
前記行列状に配置された複数の電極の各々の移動量を検出し、検出された移動量情報に基づいて被測定部位の外形情報を取得する体形情報取得部と、
前記行列状に配置された複数の電極のうちから順次選択される２つの電極間に電流を流すことによって被測定部位に電流を印加し、被測定部位に電流が印加された状態において残る電極のうちから順次選択される１つの電極の電位または２つの電極間の電位差を検出し、検出された電位または電位差情報に基づいて被測定部位各部におけるインピーダンス情報を取得するインピーダンス情報取得部とを備え、
前記インピーダンス情報取得部は、少なくとも、電流が流される２つの電極の各々が位置する行または列のいずれかとは異なる行または列に位置する１つの電極の電位、または電流が流される２つの電極の各々が位置する行または列のいずれかとは異なる行または列に位置する電極を少なくとも含む２つの電極間の電位差、のいずれかを検出して被測定部位各部におけるインピーダンス情報を取得し、さらに、
前記体形情報取得部によって取得された被測定部位の外形情報および前記インピーダンス情報取得部によって取得された被測定部位各部におけるインピーダンス情報とに基づいて被測定部位の立体的な導電率分布情報を取得する導電率分布情報取得部と、
前記導電率分布情報取得部によって取得された被測定部位の立体的な導電率分布情報に基づいて体組成情報を取得する体組成情報取得部とを備えた、体組成情報測定装置。
【請求項４】
被測定部位を挟み込む被測定部位以外の部位に接触させられる一対の電極をさらに備え、
前記インピーダンス情報取得部は、前記一対の電極間に電流を流すことによって被測定部位に電流が印加された状態において、前記行列状に配置された複数の電極のうちから順次選択される１つの電極の電位または２つの電極間の電位差を検出し、検出された電位または電位差情報に基づいて被測定部位各部におけるインピーダンス情報を取得する、請求項３に記載の体組成情報測定装置。
【請求項５】
前記体組成情報取得部が、前記体組成情報に基づいて内臓脂肪量を算出する内臓脂肪量算出部を含む、請求項１から４のいずれかに記載の体組成情報測定装置。
【請求項６】
前記体組成情報取得部が、前記体組成情報に基づいて皮下脂肪量を算出する皮下脂肪量算出部を含む、請求項１から５のいずれかに記載の体組成情報測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内臓脂肪量や皮下脂肪量に代表される体脂肪量等の体組成情報を取得することが可能な体組成情報測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、被験者の健康状態を知る一つの指標として、体脂肪量が注目されている。特に、内臓脂肪量は、内臓脂肪型肥満であるか否かの判断を行なうための指標として注目されている。この内臓脂肪型肥満は、糖尿病、高血圧症、高脂血症といった動脈硬化を引き起こし易い生活習慣病を誘発すると言われており、これら疾病の予防の観点から上記指標の活用が期待されている。ここで、内臓脂肪とは、腹筋の内側において内臓の周囲に蓄積した脂肪のことであり、腹部の表層に蓄積する皮下脂肪と区別されるものである。なお、内臓脂肪量を示す指標としては、臍位置に対応する部分の腹部断面において内臓脂肪が占める面積（以下、内臓脂肪面積と称する）を採用することが一般的である。
【０００３】
通常、内臓脂肪量を測定するためには、Ｘ線ＣＴ（Computed Tomography)あるいはＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）を用いて撮影された腹部の断層画像を用いた画像解析法が採用されている。この画像解析法においては、取得した腹部の断層画像から内臓脂肪面積が算出される。しかしながら、このような手法を用いるためには、上記Ｘ線ＣＴやＭＲＩ等、医療施設に設置される如くの大型の設備が必要であり、日常的に内臓脂肪量を測定することは非常に困難である。また、Ｘ線ＣＴを利用した場合には被爆の問題もあり、好ましい測定方法とは必ずしも言えない。
【０００４】
これに代わる測定方法として、生体インピーダンス法を応用することが検討されている。生体インピーダンス法は、家庭用の体組成情報測定装置において広く利用されている体脂肪量の測定方法であり、四肢に電極を接触させ、これら電極を用いて生体インピーダンスを測定することにより、測定された生体インピーダンスから体脂肪量を算出するものである。上述の体組成情報測定装置は、全身または四肢、胴部（体幹部）といった身体の部位別の体脂肪の蓄積度合いを正確に測定できるものでる。
【０００５】
しかしながら、従来の体組成情報測定装置は、上述したように全身または四肢、胴部といった身体の部位別の体脂肪の蓄積度合いを測定するためのものであり、内臓脂肪の蓄積度合いや皮下脂肪の蓄積度合いを個別に抽出して正確に測定できるものではない。これは、上述したように、胴部には内臓脂肪のみならず皮下脂肪も含まれるためであり、そのため内臓脂肪量や皮下脂肪量を個別に精度よく測定することは、上述の体組成情報測定装置においては困難であった。
【０００６】
そこで、このような問題を解決するために、直接胴部に電極を接触させて当該電極の電位や電極間の電位差を測定し、これに基づいて内臓脂肪量や皮下脂肪量を個別に精度よく測定することが検討されている。たとえば、特開２０００−１７５８７５号公報（特許文献１）や特開２００３−３３９６５８号公報（特許文献２）には、被験者の胴部に周方向にわたって一列に電極を接触させて当該電極の電位や電極間の電位差を計測し、これに基づいて被験者の胴部断面における導電率分布の情報（一般に「生体インピーダンスＣＴ」と呼ばれる）を取得し、取得した導電率分布の情報に基づいて内臓脂肪量や皮下脂肪量を個別に測定することが可能に構成された体組成情報測定装置が開示されている。
【０００７】
上記特許文献１および２に開示される体組成情報測定装置においては、被験者の胴部に周方向にわたって一列に電極を接触させるために、被験者の胴部を取り囲むように環状の支持体を配置し、この環状の支持体に周方向に沿って複数の電極を一列に設け、当該複数の電極を環状の支持体の径方向に沿ってスライド移動可能に構成し、当該複数の電極を個々に内側に向けてスライド移動させることにより、電極が胴部に対して周方向に一列に接触配置されるように構成している。
【０００８】
また、上記特許文献１および２に開示される体組成情報測定装置においては、スライド移動させた電極のストローク量を検出することによって被験者の胴部の輪郭情報を計測し、計測した輪郭情報と測定されたインピーダンス情報とに基づいて上述の被験者の胴部断面における導電率分布の情報が取得可能に構成されている。
【０００９】
なお、上記特許文献１においては、電極が設けられた環状の支持体を被験者の体軸方向に沿って昇降可能に構成し、当該支持体を所定間隔で体軸方向に昇降させつつ上記測定動作を繰り返すことにより、体軸方向と直交する腹部断面における導電率分布の情報を複数取得し、これを組み合わせることによって被験者の胴部の立体的な導電率分布を取得することが提案されている。
【特許文献１】特開２０００−１７５８７５号公報
【特許文献２】特開２００３−３３９６５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記特許文献１および２に開示された体組成情報測定装置は、測定に際して平面的に被験者の胴部の導電率分布を取得するものであり、被験者の胴部における体軸方向の導電率分布を積極的に測定するものではない。したがって、内臓脂肪や皮下脂肪を立体的に精度よく捉えてこれらの量を測定するものとは言えず、その意味において改善の余地が残るものであった。
【００１１】
また、上述したように、上記特許文献１には、電極が設けられた支持体を被験者の体軸方向に昇降可能に構成し、当該環状の支持体を体軸方向に沿って昇降させつつ測定動作を繰り返すことにより、体軸方向と直交する腹部断面における導電率分布の情報を複数取得し、これを組み合わせて内臓脂肪や皮下脂肪を立体的に捉えることが提案されてはいるものの、このような手法を採用した場合にも、取得される個々の導電率分布はあくまでも腹部断面におけるものであって立体的なものとは言えず、内臓脂肪や皮下脂肪を必ずしも正確に立体的に捉えていることにはなり得ない。
【００１２】
また、上記特許文献１に開示の手法を用いて体組成情報を取得することとした場合には、体組成情報測定装置に別途昇降機構を設けることが必要になり、装置構成が大幅に複雑化するのみならず、電極および昇降機構を逐次駆動させて電極を被測定部位に繰り返し接触させることが必要になり、測定に要する時間が非常に長くなって被験者に苦痛を感じさせてしまうことにもなる。
【００１３】
したがって、本発明は、上述の問題点を解消すべくなされたものであり、被測定部位における体組成情報を立体的に精度よく精緻に測定することが可能な体組成情報測定装置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】
【００１４】
本発明の第１の局面に基づく体組成情報測定装置は、支持体と、可動式の複数の電極と、押圧機構と、体形情報取得部と、電位情報取得部と、体組成情報取得部とを備えている。上記支持体は、被測定部位の少なくとも一部を取り囲むように配置され、上記可動式の複数の電極は、被測定部位の体軸周りに被測定部位の少なくとも一部を取り囲むように行列状に上記支持体に設けられている。上記押圧機構は、行列状に配置された上記複数の電極の各々を被測定部位に向けて押圧する。上記体形情報取得部は、行列状に配置された上記複数の電極の各々の移動量を検出し、検出された移動量情報に基づいて被測定部位の外形情報を取得する。上記電位情報取得部は、行列状に配置された上記複数の電極のうちから順次選択される２つの電極間に電流を流すことによって被測定部位に電流を印加し、被測定部位に電流が印加された状態において残る電極のうちから順次選択される１つの電極の電位を検出して電位情報を取得する。ここで、上記電位情報取得部は、少なくとも、電流が流される２つの電極の各々が位置する行または列のいずれかとは異なる行または列に位置する１つの電極の電位を検出して電位情報を取得する。上記体組成情報取得部は、上記体形情報取得部によって取得された被測定部位の外形情報および上記電位情報取得部によって取得された被測定部位各部における電位情報に基づいて体組成情報を取得する。
【００１５】
このように構成することにより、被測定部位の体軸方向および周方向に複数の電極が行列状に一度に接触配置されることになるため、電極を種々切替選択して測定を行なうことにより、体組成情報を立体的に精度よく精緻に測定することが可能になる。また、一度に立体的な体組成情報が得られるため、体組成情報の迅速な測定も可能になる。
【００１６】
上記本発明の第１の局面に基づく体組成情報測定装置においては、当該体組成情報測定装置が、被測定部位を挟み込む被測定部位以外の部位に接触させられる一対の電極をさらに備えていることが好ましく、その場合に、上記電位情報取得部が、上記一対の電極間に電流を流すことによって被測定部位に電流が印加された状態において上記行列状に配置された複数の電極のうちから順次選択される１つの電極の電位を検出して電位情報を取得することが好ましい。
【００１７】
このように、被測定部位以外の部位にも電極を接触させて当該電極を用いて被測定部位に電流を印加することにより、電位情報を取得する際の電流印加条件をさらに多様に設定することができるため、より高精度に体組成情報を立体的に測定することが可能になる。
【００１８】
本発明の第２の局面に基づく体組成情報測定装置は、支持体と、可動式の複数の電極と、押圧機構と、体形情報取得部と、インピーダンス情報取得部と、導電率分布情報取得部と、体組成情報取得部とを備えている。上記支持体は、被測定部位の少なくとも一部を取り囲むように配置され、上記可動式の複数の電極は、被測定部位の体軸周りに被測定部位の少なくとも一部を取り囲むように行列状に上記支持体に設けられている。上記押圧機構は、行列状に配置された上記複数の電極の各々を被測定部位に向けて押圧する。上記体形情報取得部は、行列状に配置された上記複数の電極の各々の移動量を検出し、検出された移動量情報に基づいて被測定部位の外形情報を取得する。上記インピーダンス情報取得部は、行列状に配置された上記複数の電極のうちから順次選択される２つの電極間に電流を流すことによって被測定部位に電流を印加し、被測定部位に電流が印加された状態において残る電極のうちから順次選択される１つの電極の電位または２つの電極間の電位差を検出し、検出された電位または電位差の情報に基づいて被測定部位各部におけるインピーダンス情報を取得する。ここで、上記インピーダンス情報取得部は、少なくとも、電流が流される２つの電極の各々が位置する行または列のいずれかとは異なる行または列に位置する１つの電極の電位、または電流が流される２つの電極の各々が位置する行または列のいずれかとは異なる行または列に位置する電極を含む２つの電極間の電位差、のいずれかを検出して被測定部位各部におけるインピーダンス情報を取得する。上記導電率分布情報取得部は、上記体形情報取得部によって取得された被測定部位の外形情報および上記インピーダンス情報取得部によって取得された被測定部位各部におけるインピーダンス情報とに基づいて被測定部位の立体的な導電率分布情報を取得する。上記体組成情報取得部は、上記導電率分布情報取得部によって取得された被測定部位の立体的な導電率分布情報に基づいて体組成情報を取得する。
【００１９】
このように構成することにより、被測定部位の体軸方向および周方向に複数の電極が行列状に一度に接触配置されることになるため、電極を種々切替選択して測定を行なうことにより、体組成情報を立体的に精度よく精緻に測定することが可能になる。また、一度に立体的な体組成情報が得られるため、体組成情報の迅速な測定も可能になる。
【００２０】
上記本発明の第２の局面に基づく体組成情報測定装置においては、当該体組成情報測定装置が、被測定部位を挟み込む被測定部位以外の部位に接触させられる一対の電極をさらに備えていることが好ましく、その場合に、上記インピーダンス情報取得部が、上記一対の電極間に電流を流すことによって被測定部位に電流が印加された状態において上記行列状に配置された複数の電極のうちから順次選択される１つの電極の電位または２つの電極間の電位差を検出し、検出された電位または電位差情報に基づいて被測定部位各部におけるインピーダンス情報を取得することが好ましい。
【００２１】
このように、被測定部位以外の部位にも電極を接触させて当該電極を用いて被測定部位に電流を印加することにより、インピーダンス情報を取得する際の電流印加条件をさらに多様に設定することができるため、より高精度に体組成情報を立体的に測定することが可能になる。
【００２２】
上記本発明の第１および第２の局面に基づく体組成情報測定装置においては、上記体組成情報取得部が、上記体組成情報に基づいて内臓脂肪量を算出する内臓脂肪量算出部を含んでいてもよい。
【００２３】
内臓脂肪量を高精度に測定するためには、被験者の胴部に電極を接触配置して生体インピーダンスの測定を行なうことが必須になるため、このような構成の体組成情報測定装置とすることにより、特に高精度に内臓脂肪量を算出することが可能になる。
【００２４】
上記本発明の第１および第２の局面に基づく体組成情報測定装置においては、上記体組成情報取得部が、上記体組成情報に基づいて皮下脂肪量を算出する皮下脂肪量算出部を含んでいてもよい。
【００２５】
腹部における皮下脂肪量を高精度に測定するためには、被験者の胴部に電極を接触配置して生体インピーダンスの測定を行なうことが必須になるため、このような構成の体組成情報測定装置とすることにより、特に高精度に腹部における皮下脂肪量を算出することが可能になる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、被測定部位における体組成情報を立体的に精度よく精緻に測定することが可能な体組成情報測定装置とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。以下に示す実施の形態１ないし４においては、被測定部位として腹部が採用され、内臓脂肪量や腹部における皮下脂肪量が個別に測定可能に構成された体組成情報測定装置に本発明を適用した場合を例示して説明を行なう。
【００２８】
まず、本発明の各実施の形態における体組成情報測定装置について説明するに先立ち、身体の部位を表す各種用語の定義を行なう。「胴部」とは、身体の頭部、頸部および四肢を除く部分であり、胸部と腹部とを含むいわゆる体幹部に相当する部分である。「腹部」とは、胴部を頸部側に位置する部分（すなわち胸部）と下肢側に位置する部分とに分けたうちの下肢側に位置する部分であり、腹部前面と腹部背面とを含む。「腹部前面」とは、被験者の腹部の表面のうち、被験者を正面側から観察した場合に視認可能な部分の体表面を言う。「腹部背面」とは、被験者の腹部の表面のうち、被験者を背面側から観察した場合に視認可能な部分の体表面を言う。「腹部より離れた部位」とは、上腕、前腕、手首および手指からなる上肢と、横隔膜が位置する部分より所定の距離（たとえば略１０ｃｍ）以上離れた胸部と、頸部および頭部と、大腿、下腿、足首および足指からなる下肢とを含む。また、「体軸」とは、身体の特定の部位の延在方向の軸を意味し、被測定部位として胴部を採用した場合には、「体軸」は、体幹部の軸線、すなわち被験者の腹部の横断面に対して略垂直方向に延びる軸を言う。
【００２９】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における体組成情報測定装置の機能ブロックを示す図である。まず、この図１を参照して、本実施の形態における体組成情報測定装置の機能ブロックの構成について説明する。
【００３０】
図１に示すように、体組成情報測定装置１Ａは、制御部１０と、定電流生成部２１と、端子切替部２２と、電位検出部２３と、移動量検出部２４と、被験者情報入力部２５と、表示部２６と、操作部２７と、電源部２８と、メモリ部２９と、電極ユニット１００Ａとを主として備えている。制御部１０は、演算処理部１１を含んでおり、演算処理部１１は、電位情報取得部１２と、体形情報取得部１３と、体組成情報取得部１４とを有している。
【００３１】
制御部１０は、たとえばＣＰＵ（Central Processor Unit）によって構成され、体組成情報測定装置１Ａの全体的な制御を行なう。具体的には、制御部１０は、上述した各種機能ブロックに対して指令を送出したり、得られた情報に基づいて各種の演算処理を行なったりする。このうち各種の演算処理については、上述の制御部１０に設けられた演算処理部１１によって行なわれる。
【００３２】
電極ユニット１００Ａには、可動式の複数の電極が設けられている。複数の電極のそれぞれは、測定動作時において被測定部位である被験者の腹部に接触配置される。腹部に接触配置される電極の数は特に制限されるものではないが、より精緻な測定を行なうためにはより多くの数の電極が必要になる。なお、図１においては、複数の電極の代表として、端子切替部２２によって選択された３つの電極Ａ１〜Ａ３のみを図示している。電極ユニット１００Ａの具体的な構成については、後述することとする。
【００３３】
端子切替部２２は、たとえばリレー回路によって構成され、制御部１０から入力される指令に基づき、上述した複数の電極のうちから選択した特定の電極と定電流生成部２１とを電気的に接続するとともに、上述した複数の電極のうちから選択した特定の電極と電位検出部２３とを電気的に接続する。これにより、端子切替部２２によって定電流生成部２１に電気的に接続された電極が定電流印加電極として機能するようになり、また端子切替部２２によって電位検出部２３に電気的に接続された電極が電位検出電極として機能するようになる。上記端子切替部２２による電気的な接続は、測定動作中において種々切替えられる。なお、通常は、定電流印加電極として２つの電極が選択され、電位検出電極として１つの電極が選択される。しかしながら、別個独立して設けられた電極であっても電気的にこれら電極を等価に扱うことにより、あたかも一つの電極としてこれら電極が機能することになるため、そのように扱った場合には、端子切替部２２によって選択される電極の数が上記の数に限定されるものではない。
【００３４】
定電流生成部２１は、制御部１０から入力される指令に基づいて定電流を生成し、生成した定電流を端子切替部２２を介して上述の定電流印加電極に供給する。定電流生成部２１において生成される定電流としては、体組成情報を測定するために好適に使用される高周波電流（たとえば、５０ｋＨｚ，５００μＡ）が選択される。これにより、定電流印加電極を介して定電流が被測定部位である被験者の腹部に印加されることになる。
【００３５】
電位検出部２３は、端子切替部２２によって電位検出部２３に電気的に接続された電極（すなわち電位検出電極）における電位を検出し、検出した電位に基づいた信号を制御部１０に対して出力する。これにより、上述した定電流が被験者に印加された状態における電位検出電極の電位が検出されることになる。なお、その場合の基準電位としては、接地電位等の安定電位が利用される。
【００３６】
移動量検出部２４は、上述した複数の電極が被験者の腹部に接触配置された状態における個々の電極の初期状態の位置からの移動量を検出する。ここで、初期状態とは、可動式の複数の電極を何ら移動させていない状態のことであり、初期状態における位置とは、すなわち移動量検出のための基準位置に相当する。移動量検出部２４は、検出した移動量に基づいた信号を制御部１０に対して出力する。
【００３７】
被験者情報入力部２５は、演算処理部１１で行なわれる演算処理に利用される被験者に関する情報を得るための部位である。ここで、「被験者情報」とは、被験者に関する特定の情報を意味しており、たとえば年齢や性別、身長、体重等の情報のうちの少なくとも１つを含む。被験者情報入力部２５は、被験者情報を入力するための部位であり、入力された被験者情報を制御部１０に対して出力する。なお、被験者情報入力部２５は、必ずしも必須の構成ではなく、測定する体組成情報の種類や性質に基づき後述する演算処理で当該被験者情報の利用が必要か否かに応じてその有無が決定されるものである。
【００３８】
演算処理部１１は、上述したように電位情報取得部１２と、体形情報取得部１３と、体組成情報取得部１４とを含んでいる。また、体組成情報取得部１４は、内臓脂肪量算出部１４ａと、皮下脂肪量算出部１４ｂとを含んでいる。電位情報取得部１２は、電位検出部２３から入力された信号に基づいて被測定部位各部の電位情報を取得し、これを体組成情報取得部１４に出力する。体形情報取得部１３は、移動量検出部２４から入力された信号に基づいて被測定部位の外形情報を取得し、これを体組成情報取得部１４に出力する。体組成情報取得部１４は、電位情報取得部１２から入力された被測定部位各部の電位情報と体形情報取得部１３から入力された被測定部位の外形情報とに基づいて体組成情報を算出して取得する。より具体的には、上記情報に基づいて、内臓脂肪量算出部１４ａにおいて内臓脂肪量が算出され、皮下脂肪量算出部１４ｂにおいて腹部における皮下脂肪量が算出される。
【００３９】
表示部２６は、たとえばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）によって構成され、上述の体組成情報取得部１４において算出された体組成情報を表示する。より具体的には、本実施の形態における体組成情報測定装置１Ａにおいては、内臓脂肪量算出部１４ａにおいて算出された内臓脂肪量および皮下脂肪量算出部１４ｂにおいて算出された腹部における皮下脂肪量が表示部２６にて表示される。ここで、「内臓脂肪量」とは、内臓脂肪重量、内臓脂肪面積、内臓脂肪体積および内臓脂肪レベルの少なくともいずれかで表現される指標を意味し、「腹部における皮下脂肪量」とは、腹部における皮下脂肪重量、腹部における皮下脂肪面積、腹部における皮下脂肪体積および腹部における皮下脂肪レベルの少なくともいずれかで表現される指標を意味する。
【００４０】
操作部２７は、体組成情報測定装置１Ａに対して被験者が命令を入力するための部位であり、たとえば被験者が押下可能なキー等によって構成される。
【００４１】
電源部２８は、制御部１０に電力を供給するための部位であり、バッテリ等の内部電源や商用電源等の外部電源等が含まれる。
【００４２】
メモリ部２９は、体組成情報測定装置１Ａに関する各種のデータやプログラムを記憶するための部位であり、たとえば上述した被験者情報や算出された体組成情報、後述する体組成情報の測定処理を実行するための体組成情報測定プログラム等を記憶している。
【００４３】
図２は、本実施の形態における体組成情報測定装置の外観構造を示す斜視図であり、電極ユニットを被験者の腹部にセットした状態を示す図である。また、図３および図４は、図２に示す電極ユニットの断面図であり、図３は、電極ユニットを被験者の腹部にセットしていない状態（初期状態）を示す図であり、図４は、電極ユニットを被験者の腹部にセットした状態を示す図である。次に、これら図２ないし図４を参照して、本実施の形態における体組成情報測定装置の具体的な構造について説明する。
【００４４】
図２に示すように、本実施の形態における体組成情報測定装置１Ａは、被験者２００の腹部２０１にセットされる電極ユニット１００Ａと、当該電極ユニット１００Ａに接続ケーブル１８０を介して接続された装置本体１６０とを備えている。電極ユニット１００Ａは、被験者２００の腹部２０１の所定部位を取り囲むように形成された支持体１１０と、支持体１１０に設けられた可動式の複数の電極体１２０とを主として含んでいる。一方、装置本体１６０は、上述した制御部１０、定電流生成部２１、端子切替部２２、電位検出部２３、移動量検出部２４、被験者情報入力部２５、表示部２６、操作部２７およびメモリ部２９等を含んでいる。なお、装置本体１６０に設けられた定電流生成部２１、端子切替部２２、電位検出部２３および移動量検出部２４等は、必要に応じて電極ユニット１００Ａに設けることも可能である。
【００４５】
図２ないし図４に示すように、支持体１１０は、対向配置された一対の側壁部１１１，１１２と、これら一対の側壁部１１１，１１２の上端を連結する天板部１１３とを備えた枠体にて構成されている。支持体１１０は、側壁部１１１，１１２の下端がベッド等の載置面３００に載置された状態で配設される。支持体１１０の側壁部１１１，１１２および天板部１１３にて規定される収容空間１１５には、測定時において被験者２００の腹部２０１が収容される。その結果、測定時においては、被験者２００の腹部前面および側腹が支持体１１０によって覆われることになる。
【００４６】
支持体１１０の側壁部１１１，１１２および天板部１１３には、複数の電極体１２０がそれぞれ行列状に配設されている。本実施の形態における電極ユニット１００Ａにおいては、図２に示すように、一対の側壁部１１１，１１２のそれぞれに４行×４列に合計１６個の電極体１２０が配設されており、天板部１１３に４行×８列に合計３２個の電極体１２０が配設されている。以下においては、側壁部１１１に配設された１６個の電極体１２０を電極群ＥＧＲと称し、側壁部１１２に配設された１６個の電極体１２０を電極群ＥＧＬと称し、天板部１１３に配設された３２個の電極体を電極群ＥＧＵと称する。
【００４７】
図３および図４に示すように、電極体１２０の各々は、棒状に形成された可動軸部１２２と、可動軸部１２２の先端に設けられた球状の電極１２１とを有している。可動軸部１２２は、それぞれ支持体１１０に設けられた貫通孔に挿通配置されている。また、可動軸部１２２のそれぞれは、図示しない支持機構によって移動可能に支持されており、これにより電極体１２０のそれぞれは、可動軸部１２２の軸方向に移動可能に構成されている。具体的には、電極群ＥＧＲに含まれる個々の電極体１２０は、側壁部１１１の主面と直交する方向（図３中に示す矢印Ａ方向）に移動可能に構成されており、電極群ＥＧＬに含まれる個々の電極体１２０は、側壁部１１２の主面と直交する方向（図３中に示す矢印Ｂ方向）に移動可能に構成されており、電極群ＥＧＵに含まれる個々の電極体１２０は、天板部１１３の主面と直交する方向（図３中に示す矢印Ｃ方向）に移動可能に構成されている。
【００４８】
図３に示す初期状態においては、複数の電極１２１のそれぞれがいずれも支持体１１０寄りの位置に配置されるように、可動軸部１２２の各々が収容空間１１５の外側に向けてより大きく引き出された状態とされている。この初期状態においては、収容空間１１５内に形成される複数の電極１２１によって取り囲まれた部分の空間がより大きく確保されているため、被験者２００の腹部２０１を当該空間に収容配置することができる。
【００４９】
一方、図４に示す如く被験者２００の腹部２０１に電極ユニット１００Ａがセットされた状態においては、上記空間に被験者２００の腹部２０１が収容され、かつ複数の電極１２１のそれぞれがいずれも腹部２０１の表面に接触配置されるように、可動軸部１２２の各々が収容空間１１５の内側に向けて押し込まれた状態となっている。より詳細には、電極群ＥＧＲに含まれる電極体１２０は、図中矢印Ａ１方向に押し込まれ、電極群ＥＧＬに含まれる電極体１２０は、図中矢印Ｂ１方向に押し込まれ、電極群ＥＧＵに含まれる電極体１２０は、図中矢印Ｃ１方向に押し込まれ、それぞれの電極１２１がいずれも腹部２０１の表面に接触した状態となっている。
【００５０】
ここで、電極ユニット１００Ａには、複数の電極体１２０のそれぞれに応じて個別に押圧機構（不図示）が設けられており、当該押圧機構の各々は、複数の電極１２１のそれぞれが被験者２００の腹部２０１に向けて所定の押圧力で押圧されるように、複数の電極体１２０のそれぞれを収容空間１１５の内側に向けて付勢している。そのため、図４に示す状態においては、電極１２１の各々が被験者２００の腹部２０１に向けて安定的に接触配置されることになる。
【００５１】
上記押圧機構としては、種々の構成が採用可能である。たとえば、支持体１１０と電極体１２０とを連結する付勢バネを設け、当該付勢バネを用いて電極体１２０を収容空間１１５の内側に向けて付勢するようにしてもよいし、支持体１１０にアクチュエータを設け、当該アクチュエータによって電極体１２０が収容空間１１５の内側に向けて所定の駆動力で駆動されるようにしてもよい。また、この他にもエアシリンダを用いた押圧機構や油圧機構を用いた押圧機構等、種々の押圧機構を採用することが可能である。
【００５２】
また、図４に示す状態においては、電極体１２０の個々の移動量（すなわち押し込まれた距離）が上述の移動量検出部２４によって検出される。この移動量は、上述したように、図３に示す初期状態における基準位置から図４に示す状態における位置までの電極体１２０の移動量であり、移動量検出部２４は、支持体１１０に設けられたすべての電極体１２０の移動量を個別に検出する。移動量検出部２４としては、種々の検出機構が採用可能である。たとえば、光電センサを利用した検出機構や回転角センサを利用した検出機構、磁気センサを利用した検出機構等が利用可能である。
【００５３】
図５は、本実施の形態における体組成情報測定装置において行なわれる体組成情報の測定処理の流れを示すフロー図である。次に、この図５を参照して、本実施の形態における体組成情報測定装置の体組成情報の測定処理の流れについて説明する。なお、図５に示す体組成情報の測定処理は、予めプログラムとしてメモリ部２９に格納されており、演算処理部１１を含む制御部１０がこのプログラムを読み出して実行することによりその処理がなされるものである。
【００５４】
図５に示すように、制御部１０は、被験者情報の入力を受け付ける（ステップＳ１０１）。被験者情報の入力は、上述した被験者情報入力部２５によって行なわれる。ここで受け付けた被験者情報は、たとえばメモリ部２９に一時的に保存される。なお、被験者情報入力部２５が設けられない構成である場合には、当該ステップは省略される。
【００５５】
次に、制御部１０は、測定開始の指示があったか否かを判断する（ステップＳ１０２）。制御部１０は、測定開始の指示があるまで待機する（ステップＳ１０２においてＮＯ）。制御部１０は、測定開始の指示を検知した場合に（ステップＳ１０２においてＹＥＳ）、各電極１２１の基準位置からの移動量を検出する（ステップＳ１０３）。各電極１２１の移動量は、上述した移動量検出部２４によって行なわれる。なお、各電極１２１の移動がアクチュエータ等によって制御される場合には、上述した測定開始の指示を検知した後にアクチュエータ等が制御部１０によって駆動されて各電極１２１が被験者２００の腹部２０１に押し当てられ、その後またはその移動の際に移動量検出部２４によって上記移動量が検出される。
【００５６】
次に、制御部１０は、腹部２０１の外形情報を取得する（ステップＳ１０４）。具体的には、制御部１０は、移動量検出部２４から入力された移動量情報に基づいて各電極１２１が接触させられた部分の腹部２０１の位置情報を算出し、これに基づいて被験者２００の腹部２０１の立体的な外形情報を取得する。
【００５７】
次に、制御部１０は、定電流印加電極の設定を行なう（ステップＳ１０５）。具体的には、制御部１０は、支持体１１０に行列状に設けられた複数の電極１２１のうちから２つの電極を選択し、端子切替部２２は、制御部１０の制御に基づいて、選択された２つの電極を定電流生成部２１と電気的に接続する。
【００５８】
次に、定電流生成部２１は、制御部１０の制御に基づいて、選択された２つの定電流印加電極間に定電流を印加する（ステップＳ１０６）。これにより、被験者２００の腹部２０１には定電流が流れることになる。
【００５９】
次に、制御部１０は、電位検出電極の設定を行なう（ステップＳ１０７）。具体的には、制御部１０は、支持体１１０に行列状に設けられた複数の電極１２１のうち、ステップＳ１０５において定電流印加電極として選択された２つの電極を除く電極のうちから１つの電極を選択し、端子切替部２２は、制御部１０の制御に基づいて、選択された１つの電極を電位検出部２３と電気的に接続する。
【００６０】
この状態において、電位検出部２３は、制御部１０の制御に基づいて、予め定められた所定の期間にわたって電位検出電極の電位を検出する（ステップＳ１０８）。そして、検出された電位は、制御部１０の制御に基づいて、選択された電極と関連付けられてメモリ部２９に一時的に保存される。
【００６１】
次に、制御部１０は、予め定めたすべての電位検出電極の設定が終了したか否かを判断する（ステップＳ１０９）。制御部１０は、予め定めたすべての電位検出電極の設定が終了していないと判断した場合に（ステップＳ１０９においてＮＯ）、上述のステップＳ１０７の処理へと移行し、未設定の電位検出電極の選択を行なう。制御部１０は、予め定めたすべての電位検出電極の設定が終了したと判断した場合に（ステップＳ１０９においてＹＥＳ）、後述するステップＳ１１０の処理へと移行する。
【００６２】
ステップＳ１０９において、予め定めたすべての電位検出電極の設定が終了したと判断した場合、次に、制御部１０は、予め定めたすべての電流印加電極の組み合わせの設定が終了したか否かを判断する（ステップＳ１１０）。制御部１０は、予め定めたすべての電流印加電極の組み合わせの設定が終了していないと判断した場合に（ステップＳ１１０においてＮＯ）、上述のステップＳ１０５の処理へと移行し、未設定の電流印加電極の組み合わせの選択を行なう。制御部１０は、予め定めたすべての電流印加電極の設定が終了したと判断した場合に（ステップＳ１１０においてＹＥＳ）、後述するステップＳ１１１の処理へと移行する。
【００６３】
このようにして、制御部１０は、支持体１１０に行列状に設けられた複数の電極に含まれる電極のうち、順番に２つの電極を定電流印加電極として選択するとともに、その定電流印加電極の組み合わせにおいて電位検出電極を順次選択していく。これにより、種々の定電流印加電極と電位検出電極の組み合わせにおける電位検出が行なわれ、その結果が定電流印加電極と電位検出電極の組み合わせに関連付けられて記録されていくことになる。
【００６４】
ステップＳ１１０において、予め定めたすべての定電流印加電極の組み合わせの設定が終了したと判断した場合、次に、制御部１０は、内臓脂肪量を算出する（ステップＳ１１１）。具体的には、メモリ部２９に一時的に記憶された電位検出情報および腹部の外形情報を制御部１０が読み出して、当該情報に基づいて内臓脂肪量算出部１４ａが後述する演算処理を行なうことによって内臓脂肪量を算出する。
【００６５】
次に、制御部１０は、腹部における皮下脂肪量を算出する（ステップＳ１１２）。具体的には、メモリ部２９に一時的に記憶された電位検出情報および腹部の外形情報を制御部１０が読み出して、当該情報に基づいて皮下脂肪量算出部１４ｂが後述する演算処理を行なうことによって腹部における皮下脂肪量を算出する。
【００６６】
次に、制御部１０は、測定結果を表示部２６に表示するように指令を出し、表示部２６は、制御部１０の制御に基づいて、各測定結果を表示する（ステップＳ１１３）。以上により、本実施の形態における体組成情報測定装置１Ａによって内臓脂肪量および腹部における皮下脂肪量の測定が終了する。
【００６７】
図６は、本実施の形態における体組成情報測定装置における定電流印加電極と電位検出電極の組み合わせの例を説明するための模式図である。図６においては、図２ないし図４に示した電極ユニット１００Ａの電極１２１を平面的に展開してその一部を図示している。なお、図６に示す上下方向が被験者の体軸と合致する方向である。
【００６８】
本実施の形態における体組成情報測定装置１Ａにおいては、上述した図５に示すステップＳ１０５ないしステップＳ１１０において、定電流印加電極および電位検出電極が順次切替選択されることになる。たとえば、図６を参照して、第１行第１列に位置する電極と第１行第３列に位置する電極とが定電流印加電極として選択された場合には、電位検出電極として定電流印加電極が位置する第１行に含まれる他の電極が選択されることに限られず、定電流印加電極が位置しない行である第２行ないし第４行の電極も選択される。また、第１行第１列に位置する電極と第３行第１列に位置する電極とが定電流印加電極として選択された場合には、電位検出電極として定電流印加電極が位置する第１列に含まれる他の電極が選択されることに限られず、定電流印加電極が位置しない列である第２列ないし第４列の電極も選択される。さらには、第１行第１列に位置する電極と第３行第３列に位置する電極とが定電流印加電極として選択された場合には、電位検出電極として定電流印加電極が位置する第１行および第３行または第１列および第３列に含まれる他の電極が選択されることに限られず、定電流印加電極が位置しない行である第２行および第４行または第２列や第４列の電極も選択される。
【００６９】
次に、本実施の形態における体組成情報測定装置１Ａにおいて行なわれる演算処理の一例について説明する。上述したように、本実施の形態における体組成情報測定装置１Ａにおいては、内臓脂肪量算出部１４ａにて内臓脂肪量が、また皮下脂肪量算出部１４ｂにて腹部における皮下脂肪量がそれぞれ算出されるが、これら内臓脂肪量や腹部における皮下脂肪量の算出には、電位情報取得部１２にて取得された電位情報と、体形情報取得部１３にて取得された外形情報とが利用される。ここでの演算には、たとえば回帰分析が利用される。
【００７０】
行列状に配置された電極１２１のそれぞれに番号を付した場合、ｉ番目の電位検出電極にて測定された電位をφｉ、ｉ番目の電位検出電極の移動量（変位量）をψｉとすると、内臓脂肪量Ａｖは、たとえば以下の式（１）にて推定することが可能である。
【００７１】
【数１】
2009225854.tif 000003
ただし、ａｉおよびｂｉは偏回帰係数であり、学習データを用いれば通常の回帰分析のアルゴリズムにより内臓脂肪量が算出される。また、学習データがない場合であっても、人体モデルを用いた数値シミュレーションにより生成したデータを用いて、内臓脂肪量が同様に算出可能である。なお、具体的な説明は省略するが、腹部における皮下脂肪量についても、同様に回帰分析等によって推定することが可能である。
【００７２】
図７は、本実施の形態における体組成情報測定装置の測定結果の表示例を示す模式図である。上述したように、本実施の形態における体組成情報測定装置１Ａにおいては、表示部２６によってその測定結果が表示される。図７に示すように、内臓脂肪量は、たとえば内臓脂肪体積や内臓脂肪面積、内臓脂肪レベルといった数値として表示部２６に表示される。この他にも、内臓脂肪量をグラフ化して表示させたり、シンボル化させて表示させたりすることも当然に可能である。なお、具体的な説明は省略するが、腹部における皮下脂肪量についても、同様に数値等によって表示可能である。
【００７３】
以上において説明したように、本実施の形態における体組成情報測定装置１Ａにおいては、電極ユニット１００Ａに行列状に設けられた電極１２１が、測定時において腹部２０１を取り囲むようにその体軸方向および周方向に行列状に配置されることになるため、これら複数の電極１２１が一度に腹部２０１に接触配置されることになる。そのため、上記構成を採用して定電流印加電極および電位検出電極を行または列を超えて種々切替選択して電位情報を得ることにより、電極の接触位置を測定動作中に変更することなく迅速に、単なる二次元的な体組成情報の寄せ集めとしての体組成情報ではない真の立体的な体組成情報を取得することができる。したがって、内臓脂肪量や腹部における皮下脂肪量といった重要な指標をより簡便にかつ精度よく精緻に測定することが可能になる。
【００７４】
（実施の形態２）
図８は、本発明の実施の形態２における体組成情報測定装置の機能ブロックを示す図である。また、図９は、本実施の形態における体組成情報測定装置の外観構造示す斜視図であり、電極ユニットを被験者の腹部および上下肢にセットした状態を示す図である。なお、上述の実施の形態１における体組成情報測定装置１Ａと同様の部分については図中同一の符号を付し、その説明はここでは繰り返さない。
【００７５】
図８および図９に示すように、本実施の形態における体組成情報測定装置１Ｂは、上述の実施の形態１における体組成情報測定装置１Ａにおいて設けられていた腹部２０１にセットされる電極ユニット１００Ａに加え、上肢に装着される電極ユニット１７２Ａ，１７２Ｂと、下肢に装着される電極ユニット１７３Ａ，１７３Ｂとをさらに備えている。それぞれの電極ユニット１７２Ａ，１７２Ｂ，１７３Ａ，１７３Ｂには、電極Ｈ１，Ｈ２，Ｆ１，Ｆ２がそれぞれ１つずつ対応づけて設けられており、当該電極Ｈ１，Ｈ２，Ｆ１，Ｆ２は、いずれも端子切替部２２に接続されている。
【００７６】
上肢に装着される電極ユニット１７２Ａ，１７２Ａに設けられた電極Ｈ１，Ｈ２は、被験者の腹部２０１から離れた部位に相当する上肢のいずれかの部位に装着されるものであり、好適には右手の手首２０２Ａの表面と左手の手首２０２Ｂの表面とにそれぞれ一対ずつ装着される。下肢に装着される電極ユニット１７３Ａ，１７３Ｂに設けられた電極Ｆ１，Ｆ２は、被験者の腹部２０１から離れた部位に相当する下肢のいずれかの部位に装着されるものであり、好適には右足の足首２０３Ａの表面と左足の足首２０３Ｂの表面とにそれぞれ一対ずつ装着される。
【００７７】
ここで、本実施の形態における体組成情報測定装置１Ｂにおいては、上肢および下肢に接触配置されたこれら電極Ｈ１，Ｈ２，Ｆ１，Ｆ２を定電流印加電極として利用する。具体的には、上述の実施の形態１における体組成情報測定装置１Ａにおいては、腹部２０１にセットされる電極ユニット１００Ａに設けられた電極１２１を順番に定電流印加電極として切替選択する構成としていたが、本実施の形態における体組成情報測定装置１Ｂにおいては、これら電極１２１に加え、上述の電極Ｈ１，Ｈ２，Ｆ１，Ｆ２も含めて定電流印加電極として順番に切替選択するように構成している。そして、その際に、電極ユニット１００Ａに設けられた電極１２１を電位検出電極として切替選択することにより、さらに多様な電流印加状態における電位情報の取得を可能としている。
【００７８】
このように構成することにより、上述の実施の形態１において説明した効果のみならず、より精度よく精緻に体組成情報を取得することができるというさらなる効果を得ることが可能になる。
【００７９】
（実施の形態３）
図１０は、本発明の実施の形態３における体組成情報測定装置の機能ブロックを示す図である。なお、上述の実施の形態１における体組成情報測定装置１Ａと同様の部分については図中同一の符号を付し、その説明はここでは繰り返さない。
【００８０】
上述の本発明の実施の形態１における体組成情報測定装置１Ａにおいては、腹部２０１に装着された電極ユニット１００Ａに設けられた複数の電極１２１から定電流印加電極を２つ選択し、残る電極１２１から電位検出電極を１つ選択して電位情報を取得し、これに基づいて体組成情報を直接演算することによって算出する構成としていた。本実施の形態における体組成情報測定装置１Ｃは、このように体組成情報を直接算出するものではなく、一旦腹部２０１における立体的な導電率分布情報を取得し、その後この立体的な導電率分布情報に基づいて体組成情報を取得するものである。
【００８１】
図１０に示すように、体組成情報測定装置１Ｃは、制御部１０と、定電流生成部２１と、端子切替部２２と、電位差検出部３０と、移動量検出部２４と、表示部２６と、操作部２７と、電源部２８と、メモリ部２９と、電極ユニット１００Ａとを主として備えている。制御部１０は、演算処理部１１を含んでおり、演算処理部１１は、インピーダンス情報取得部１５と、体形情報取得部１３と、導電率分布情報取得部１６と、体組成情報取得部１４とを有している。なお、体組成情報測定装置１Ｃには、被験者情報入力部は特に設けられていない。
【００８２】
制御部１０は、たとえばＣＰＵによって構成され、体組成情報測定装置１Ｃの全体的な制御を行なう。具体的には、制御部１０は、上述した各種機能ブロックに対して指令を送出したり、得られた情報に基づいて各種の演算処理を行なったりする。このうち各種の演算処理については、上述の制御部１０に設けられた演算処理部１１によって行なわれる。
【００８３】
電極ユニット１００Ａには、上述の実施の形態１における体組成情報測定装置１Ａと同様に、可動式の複数の電極が設けられている。本実施の形態における体組成情報測定装置１Ｃにおいては、腹部２０１における立体的な導電率分布情報を取得するために、腹部２０１に装着された電極ユニット１００Ａに設けられた複数の電極１２１から定電流印加電極を２つ選択し、残る電極１２１から電位差検出電極を２つ選択してインピーダンス情報を取得し、これに基づいて導電率分布情報が取得される。したがって、図１０においては、端子切替部２２によって選択された４つの電極Ａ１〜Ａ４のみを代表して図示している。
【００８４】
端子切替部２２は、たとえばリレー回路によって構成され、制御部１０から入力される指令に基づき、上述した複数の電極のうちから選択した特定の電極と定電流生成部２１とを電気的に接続するとともに、上述した複数の電極のうちから選択した特定の電極と電位差検出部３０とを電気的に接続する。これにより、端子切替部２２によって定電流生成部２１に電気的に接続された電極が定電流印加電極として機能するようになり、また端子切替部２２によって電位差検出部３０に電気的に接続された電極が電位差検出電極として機能するようになる。上記端子切替部２２による電気的な接続は、測定動作中において種々切替えられる。
【００８５】
定電流生成部２１は、制御部１０から入力される指令に基づいて定電流を生成し、生成した定電流を端子切替部２２を介して上述の定電流印加電極に供給する。定電流生成部２１において生成される定電流としては、体組成情報を測定するために好適に使用される高周波電流（たとえば、５０ｋＨｚ，５００μＡ）が選択される。これにより、定電流印加電極を介して定電流が被測定部位である被験者の腹部に印加されることになる。
【００８６】
電位差検出部３０は、端子切替部２２によって電位差検出部３０に電気的に接続された電極（すなわち電位差検出電極）間における電位差を検出し、検出した電位差に基づいた信号を制御部１０に対して出力する。これにより、上述した定電流が被験者に印加された状態における電位差検出電極間の電位差が検出されることになる。
【００８７】
移動量検出部２４は、上述した複数の電極が被験者の腹部に接触配置された状態における個々の電極の初期状態の位置からの移動量を検出する。ここで、初期状態とは、可動式の複数の電極を何ら移動させていない状態のことであり、初期状態における位置とは、すなわち移動量検出のための基準位置に相当する。移動量検出部２４は、検出した移動量に基づいた信号を制御部１０に対して出力する。
【００８８】
演算処理部１１は、上述したようにインピーダンス情報取得部１５と、体形情報取得部１３と、導電率分布情報取得部１６と、体組成情報取得部１４とを含んでいる。また、体組成情報取得部１４は、内臓脂肪量算出部１４ａと、皮下脂肪量算出部１４ｂとを含んでいる。インピーダンス情報取得部１５は、電位差検出部３０から入力された信号に基づいて被測定部位各部におけるインピーダンス情報を取得し、これを導電率分布情報取得部１６に出力する。体形情報取得部１３は、移動量検出部２４から入力された信号に基づいて被測定部位の外形情報を取得し、これを導電率分布情報取得部１６に出力する。導電率分布情報取得部１６は、インピーダンス情報取得部１５から入力された被測定部位各部におけるインピーダンス情報と体形情報取得部１３から入力された被測定部位の外形情報とに基づいて腹部２０１における立体的な導電率分布情報を取得し、これを体組成情報取得部１４に出力する。体組成情報取得部１４は、導電率分布情報取得部１６から入力された腹部２０１における立体的な導電率分布情報に基づいて体組成情報を算出して取得する。より具体的には、上記情報に基づいて、内臓脂肪量算出部１４ａにおいて内臓脂肪量が算出され、皮下脂肪量算出部１４ｂにおいて腹部における皮下脂肪量が算出される。
【００８９】
表示部２６は、たとえばＬＣＤによって構成され、上述の体組成情報取得部１４において算出された体組成情報や導電率分布情報取得部１６によって取得された導電率分布情報を数値やグラフあるいは画像として表示する。
【００９０】
操作部２７は、体組成情報測定装置１Ｃに対して被験者が命令を入力するための部位であり、たとえば被験者が押下可能なキー等によって構成される。
【００９１】
電源部２８は、制御部１０に電力を供給するための部位であり、バッテリ等の内部電源や商用電源等の外部電源等が含まれる。
【００９２】
メモリ部２９は、体組成情報測定装置１Ｃに関する各種のデータやプログラムを記憶するための部位であり、たとえば算出された体組成情報や導電率分布情報、後述する体組成情報の測定処理を実行するための体組成情報測定プログラム等を記憶している。
【００９３】
図１１ないし図１４は、本実施の形態における体組成情報測定装置における体組成情報の測定原理を説明するための模式図である。次に、これら図１１ないし図１４を参照して、本実施の形態における体組成情報測定装置１Ｃにおける体組成情報の測定原理について説明する。
【００９４】
図１１は、腹部の横断面を示す図である。図１１に示すように、腹部２０１の表面に接触配置された一対の定電流印加電極１２１Ａ，１２１Ｂによって腹部２０１に定電流が印加されると、印加された定電流によって腹部２０１内に電界が発生する。印加された定電流によって生成される腹部２０１内の等電位面のうち、電位差検出電極１２１Ｃ，１２１Ｄによって挟まれた領域Ｒの導電率分布により、電位差検出電極１２１Ｃ，１２１Ｄによって計測される電位差が決定される。このときに計測される電位差は、領域Ｒの導電率の平均値を反映している。したがって、印加された定電流と計測された電位差から当該領域Ｒにおける生体インピーダンス値が取得可能となり、その逆数が当該領域Ｒにおける導電率として算出されるため、定電流印加電極および電位差検出電極を種々切替えて電位差を計測することにより、腹部２０１の様々な領域における平均導電率分布が取得されることになり、これを腹部の外形情報と関連付けて解析することにより、腹部２０１の全体の導電率分布情報が取得可能になる。
【００９５】
ここで、本実施の形態における体組成情報測定装置１Ｃにあっては、腹部２０１の表面に体軸方向および周方向に沿って複数の電極が行列状に接触配置されるように構成されている。したがって、この行列状に腹部２０１の表面に接触配置された電極を行または列を超えて種々切替えて定電流印加電極および電位差検出電極として選択して電位差情報を得ることにより、腹部２０１における立体的な導電率分布情報が取得可能となる。なお、定電流印加電極および電位差検出電極を行または列を超えて選択する選択の仕方としては、上述の実施の形態１において図６を参照して説明した選択の仕方に準じたものが採用される。
【００９６】
図１２（Ａ）ないし図１２（Ｄ）は、上述した電極の切替例の一例を示す模式図であり、定電流印加電極を種々切替えた場合に腹部に生じる等電位面を模式的に示した図である。図１２（Ａ）ないし図１２（Ｄ）に示すように、腹部２０１の表面に接触配置させた電極のうちから定電流印加電極１２１Ａ，１２１Ｂを種々切替え選択した場合、それぞれ異なる電場が腹部２０１内に形成される。その際に形成される等電位面も、定電流印加電極の選択の仕方によって変化する。等電位面を示す曲線の間隔が密である部分は、電流密度が周りに比して大きい部分であり、主としてこの部分に配置された電極を電位差検出電極として生体インピーダンスの計測が行なわれる。これにより、立体的な生体インピーダンスの計測が可能となり、腹部２０１の立体的な導電率分布情報が得られることになる。
【００９７】
図１３および図１４は、得られた立体的な導電率分布情報から体組成情報を取得する演算処理を説明するための図であり、図１３は、腹部の模式断面図、図１４は、図１３に示す座標ｒに沿った内臓脂肪確率を示す図である。図１３に示すように、取得した立体的な導電率分布情報に基づき、適宜閾値を設定することによって脂肪の導電率に値が近いと判断された領域を脂肪領域Ｆとして抽出する。抽出された脂肪領域Ｆのうち、体中心Ｏに比較的その位置が近いものは内臓脂肪が占める領域である可能性が高く、体表面Ｓに近いものは皮下脂肪が占める領域である可能性が高い。そこで、図１４に示すように、体中心Ｏと体表面Ｓとの距離を１として正規化した内臓脂肪確率を予め統計的に推定しておき、抽出された脂肪領域Ｆをこの内臓脂肪確率を用いて重み付けして積分することにより、内臓脂肪量の期待値が得られることになる。これを内臓脂肪量と推定することにより、内臓脂肪量の算出が可能となる。なお、腹部における皮下脂肪量は、腹部の総脂肪量から算出された内臓脂肪量を減じることで算出が可能である。
【００９８】
以上の体組成情報の測定原理に基づいて内臓脂肪量や腹部における皮下脂肪量を算出することにより、非常に高精度にこれら体組成情報を取得することが可能になる。これは、内臓脂肪や皮下脂肪が立体的に分布しているため、これを平面的に捉えて推定すると誤差が非常に大きくなるのに対し、本実施の形態の如くこれを立体的に捉えて推定を行なえば、誤差を大幅に排除することができることによる。
【００９９】
図１５は、本実施の形態における体組成情報測定装置において行なわれる体組成情報の測定処理の流れを示すフロー図である。次に、この図１５を参照して、本実施の形態における体組成情報測定装置の体組成情報の測定処理の流れについて説明する。なお、上述の実施の形態１において説明したフローと近似のフローについては、その詳細な説明は省略する。図１５に示す体組成情報の測定処理は、予めプログラムとしてメモリ部２９に格納されており、演算処理部１１を含む制御部１０がこのプログラムを読み出して実行することによりその処理がなされるものである。
【０１００】
図１５に示すように、制御部１０は、まず測定開始の指示があったか否かを判断する（ステップＳ２０１）。制御部１０は、測定開始の指示があるまで待機する（ステップＳ２０１においてＮＯ）。制御部１０は、測定開始の指示を検知した場合に（ステップＳ２０１においてＹＥＳ）、各電極１２１の基準位置からの移動量を検出し（ステップＳ２０２）、腹部の外形情報を取得する（ステップＳ２０３）。
【０１０１】
次に、制御部１０は、定電流印加電極の設定を行ない（ステップＳ２０４）、定電流生成部２１は、制御部１０の制御に基づいて、選択された２つの定電流印加電極間に定電流を印加する（ステップＳ２０５）。これにより、被験者２００の腹部２０１には定電流が流れることになる。
【０１０２】
次に、制御部１０は、電位差検出電極の設定を行なう（ステップＳ２０６）。具体的には、制御部１０は、支持体１１０に行列状に設けられた複数の電極１２１のうち、ステップＳ２０４において定電流印加電極として選択された２つの電極を除く電極のうちから２つの電極を選択し、端子切替部２２は、制御部１０の制御に基づいて、選択された２つの電極を電位差検出部３０と電気的に接続する。
【０１０３】
この状態において、電位差検出部３０は、制御部１０の制御に基づいて、予め定められた所定の期間にわたって電位差検出電極間の電位差を検出する（ステップＳ２０７）。そして、検出された電位差に基づき、インピーダンス情報取得部１５にて生体インピーダンス値が算出され、算出された生体インピーダンス値が選択された電極と関連付けられてメモリ部２９に一時的に保存される。
【０１０４】
次に、制御部１０は、予め定めたすべての電位差検出電極の設定が終了したか否かを判断する（ステップＳ２０８）。制御部１０は、予め定めたすべての電位差検出電極の設定が終了していないと判断した場合に（ステップＳ２０８においてＮＯ）、上述のステップＳ２０６の処理へと移行し、未設定の電位差検出電極の選択を行なう。制御部１０は、予め定めたすべての電位差検出電極の設定が終了したと判断した場合に（ステップＳ２０８においてＹＥＳ）、後述するステップＳ２０９の処理へと移行する。
【０１０５】
ステップＳ２０８において、予め定めたすべての電位差検出電極の設定が終了したと判断した場合、次に、制御部１０は、予め定めたすべての電流印加電極の組み合わせの設定が終了したか否かを判断する（ステップＳ２０９）。制御部１０は、予め定めたすべての電流印加電極の組み合わせの設定が終了していないと判断した場合に（ステップＳ２０９においてＮＯ）、上述のステップＳ２０４の処理へと移行し、未設定の電流印加電極の組み合わせの選択を行なう。制御部１０は、予め定めたすべての電流印加電極の設定が終了したと判断した場合に（ステップＳ２０９においてＹＥＳ）、後述するステップＳ２１０の処理へと移行する。
【０１０６】
このようにして、制御部１０は、支持体１１０に行列状に設けられた複数の電極に含まれる電極のうち、順番に２つの電極を定電流印加電極として選択するとともに、その定電流印加電極の組み合わせにおいて電位差検出電極を順次選択していく。これにより、種々の定電流印加電極と電位差検出電極の組み合わせにおける電位差検出が行なわれ、これに基づいて生体インピーダンス値が算出され、その結果が定電流印加電極と電位差検出電極の組み合わせに関連付けられて記録されていくことになる。
【０１０７】
ステップＳ２０９において、予め定めたすべての定電流印加電極の組み合わせの設定が終了したと判断した場合、次に、制御部１０は、内臓脂肪量を算出し（ステップＳ２１０）、加えて腹部における皮下脂肪量を算出する（ステップＳ２１１）。具体的には、メモリ部２９に一時的に記憶されたインピーダンス情報および腹部の外形情報を制御部１０が読み出して、当該情報に基づいて内臓脂肪量算出部１４ａおよび皮下脂肪量算出部１４ｂが上述した演算処理を行なうことによって内臓脂肪量および皮下脂肪量を算出する。
【０１０８】
次に、制御部１０は、測定結果を表示部２６に表示するように指令を出し、表示部２６は、制御部１０の制御に基づいて、各測定結果を表示する（ステップＳ２１２）。その際、内臓脂肪量や腹部における皮下脂肪量を数値として表示するばかりでなく、腹部の導電率分布を画像化して表示することとしてもよい。以上により、本実施の形態における体組成情報測定装置１Ｃによって内臓脂肪量および腹部における皮下脂肪量の測定が終了する。
【０１０９】
以上において説明したように、本実施の形態における体組成情報測定装置１Ｃにおいては、電極ユニット１００Ａに行列状に設けられた電極１２１が、測定時において腹部２０１を取り囲むようにその体軸方向および周方向に行列状に配置されることになるため、これら複数の電極１２１が一度に腹部２０１に接触配置されることになる。そのため、上記構成を採用して定電流印加電極および電位差検出電極を行または列を超えて種々切替選択して導電率分布情報を得ることにより、電極の接触位置を測定動作中に変更することなく迅速に、単なる二次元的な体組成情報の寄せ集めとしての体組成情報ではない真の立体的な体組成情報を取得することができる。したがって、内臓脂肪量や腹部における皮下脂肪量といった重要な指標をより簡便にかつ精度よく精緻に測定することが可能になる。
【０１１０】
図１６および図１７は、上述の実施の形態１ないし３における体組成情報測定装置において用いられていた腹部にセットされる電極ユニットの変形例を示す模式断面図であり、図１６は当該電極ユニットの横断面図、図１７は、図１６中に示すＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線に沿った縦断面図である。また、図１８は、図１６および図１７に示す電極ユニットを腹部にセットした状態を示す模式断面図である。次に、これら図１６ないし図１８を参照して、上述の実施の形態１ないし３における体組成情報測定装置の電極ユニットの変形例の一例について説明する。
【０１１１】
図１６ないし図１８に示すように、本変形例に係る電極ユニット１００Ｂは、被験者の腹部２０１の全周を取り囲むように形成された環状の支持体１１０と、支持体１１０に設けられた可動式の複数の電極体１２０とを主として備えている。複数の電極体１２０は、支持体１１０の周壁に沿って行列状に配置されている。電極体１２０の構成は、上述の実施の形態１の場合と同様である。支持体１１０は、当該支持体によって規定される略円柱状の収容空間１１５を有しており、当該収容空間１１５には、測定時において被験者の腹部２０１が収容される。その結果、測定時においては、被験者の腹部前面および腹部背面ならびに側腹のすべてが支持体１１０によって覆われることになる。なお、電極ユニット１００Ｂは、支持体１１０の軸方向が鉛直方向に合致することにとなるように配置され、立位姿勢の被験者に対して装着される。
【０１１２】
電極体１２０は、上述の実施の形態１の場合と同様に、図示しない支持機構によって移動可能に支持されており、その可動軸部１２２の軸方向に移動可能に構成されている。また、図１８に示すように、被験者の腹部２０１に電極ユニット１００Ｂが装着された状態においては、電極体１２０が図示しない押圧機構によって個別に被験者の腹部２０１側に向けて所定の押圧力にて押圧されることになる。
【０１１３】
上述した本変形例に係る電極ユニット１００Ｂを用いた場合には、被験者の腹部２０１の全周にわたって電極１２１を接触配置することが可能となるため、より精緻にかつ高精度に体組成情報を得ることができるようになる。
【０１１４】
上述の実施の形態１ないし３およびその変形例においては、被測定部位として被験者の腹部を採用し、かつ測定すべき体組成情報として内臓脂肪量および腹部における皮下脂肪量を採用した体組成情報測定装置を例示して説明を行なったが、被測定部位や測定すべき体組成情報はこれらに限られるものではない。たとえば、被測定部位を上肢や下肢とし、測定すべき体組成情報を除脂肪量とした体組成情報測定装置など、種々の体組成情報測定装置に本発明は適用可能である。
【０１１５】
また、上述の実施の形態１ないし３およびその変形例において示した特徴的な構成は、当然に相互に組み合わせることが可能である。たとえば、上述の実施の形態２において示した上肢または下肢に装着される電極ユニットを上述の実施の形態３における体組成情報測定装置に適用することが可能である。
【０１１６】
このように、今回開示した上記実施の形態およびその変形例はすべての点で例示であって、制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって画定され、また特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】本発明の実施の形態１における体組成情報測定装置の機能ブロックを示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１における体組成情報測定装置の外観構造を示す斜視図であり、電極ユニットを被験者の腹部にセットした状態を示す図である。
【図３】図２に示す電極ユニットを被験者の腹部にセットしていない状態を示す断面図である。
【図４】図２に示す電極ユニットを被験者の腹部にセットした状態を示す断面図である。
【図５】本発明の実施の形態１における体組成情報測定装置において行なわれる体組成情報の測定処理の流れを示すフロー図である。
【図６】本発明の実施の形態１における体組成情報測定装置における定電流印加電極と電位検出電極の組み合わせの例を説明するための模式図である。
【図７】本発明の実施の形態１における体組成情報測定装置の測定結果の表示例を示す模式図である。
【図８】本発明の実施の形態２における体組成情報測定装置の機能ブロックを示す図である。
【図９】本発明の実施の形態２における体組成情報測定装置の外観構造示す斜視図であり、電極ユニットを被験者の腹部および上下肢にセットした状態を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態３における体組成情報測定装置の機能ブロックを示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態３における体組成情報測定装置における体組成情報の測定原理を説明するための模式図である。
【図１２】本発明の実施の形態３における体組成情報測定装置における体組成情報の測定原理を説明するための模式図である。
【図１３】本発明の実施の形態３における体組成情報測定装置における体組成情報の測定原理を説明するための模式図である。
【図１４】本発明の実施の形態３における体組成情報測定装置における体組成情報の測定原理を説明するための模式図である。
【図１５】本発明の実施の形態３における体組成情報測定装置において行なわれる体組成情報の測定処理の流れを示すフロー図である。
【図１６】変形例に係る電極ユニットの模式横断面図である。
【図１７】図１６に示す変形例に係る電極ユニットの模式縦断面図である。
【図１８】図１６に示す変形例に係る電極ユニットを被験者の腹部にセットした状態を示す模式横断面図である。
【符号の説明】
【０１１８】
１Ａ〜１Ｃ  体組成情報測定装置、１０  制御部、１１  演算処理部、１２  電位情報取得部、１３  体形情報取得部、１４  体組成情報取得部、１４ａ  内臓脂肪量算出部、１４ｂ  皮下脂肪量算出部、１５  インピーダンス情報取得部、１６  導電率分布情報取得部、２１  定電流生成部、２２  端子切替部、２３  電位検出部、２４  移動量検出部、２５  被験者情報入力部、２６  表示部、２７  操作部、２８  電源部、２９  メモリ部、３０  電位差検出部、１００Ａ，１００Ｂ  電極ユニット、１１０  支持体、１１１，１１２  側壁部、１１３  天板部、１１５  収容空間、１２０  電極体、１２１  電極、１２１Ａ，１２１Ｂ  定電流印加電極、１２１Ｃ，１２１Ｄ  電位差検出電極、１２２  可動軸部、１６０  装置本体、１７２Ａ，１７２Ｂ，１７３Ａ，１７３Ｂ  電極ユニット、１８０  接続ケーブル、２００  被験者、２０１  腹部、２０２Ａ，２０２Ｂ  手首、２０３Ａ，２０３Ｂ  足首、３００  載置面、Ａ１〜Ａ４  電極、ＥＧＬ，ＥＧＲ，ＥＧＵ  電極群、Ｆ１，Ｆ２，Ｈ１，Ｈ２  電極、Ｆ  脂肪領域、Ｏ  体中心、Ｒ  領域、Ｓ  体表面。
【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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【図１５】
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【図１６】
2009225854.tif 000019
【図１７】
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【図１８】
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