腹部脂肪量測定装置
【課題】飲食に関わり無く正確な測定を可能にする。
【解決手段】被測定者の腹部のサイズを計測するサイズ計測手段と、腹部の生体インピーダンスを取得するインピーダンス取得手段と、腹部の脂肪量を算出する算出部１５と、を備える。サイズ計測手段は、計測された腹部のサイズを、被測定者が飲食してからの経過時間を用いて補正するサイズ補正部１２を含み、算出部１５は、インピーダンス取得手段により取得された生体インピーダンスと、サイズ補正部１２によって補正された腹部のサイズとを用いて、所定換算式に従って脂肪量を算出する。
【解決手段】被測定者の腹部のサイズを計測するサイズ計測手段と、腹部の生体インピーダンスを取得するインピーダンス取得手段と、腹部の脂肪量を算出する算出部１５と、を備える。サイズ計測手段は、計測された腹部のサイズを、被測定者が飲食してからの経過時間を用いて補正するサイズ補正部１２を含み、算出部１５は、インピーダンス取得手段により取得された生体インピーダンスと、サイズ補正部１２によって補正された腹部のサイズとを用いて、所定換算式に従って脂肪量を算出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は腹部脂肪量測定装置に関し、特に、生体インピーダンスを用いて腹部の脂肪量を測定する腹部脂肪量測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の生体インピーダンスを測定し、測定した生体インピーダンスと体格情報に基づき、所定の換算式に従って内臓脂肪量および皮下脂肪量を算出する装置が、特許文献１〜３に示される。これら特許文献に示されるように、内臓脂肪量および皮下脂肪量の算出には、生体インピーダンスと体格情報を用いるので、被測定者が飲食した場合、その影響は生体インピーダンスと体格情報に表れる。したがって、測定精度を保証するために、一般的には、飲食の影響が及ばないように飲食後２時間以上経過したときに測定を行うことが条件とされている。
【０００３】
被測定者の飲食を考慮した測定方法の一例が、特許文献２に示される。特許文献２の段落００８１および図１３などによれば、生体インピーダンスが正常許容範囲内の値を指すかを判定し、正常許容範囲を超えると判定した場合には、コンディション異常に関するメッセージ報知およびブザー報知をする。これにより、被測定者に飲食の影響がない最善の環境で測定に臨んでもらうように促している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−５２６５９号公報
【特許文献２】特開２００６−２８８７３４号公報
【特許文献３】特開２００５−２８８０２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献２の方法であれば、被測定者は食事の影響がなくなった時に再度、測定を行う必要があり、被測定者は食事の影響がなくなるまで上述した２時間以上は待つ必要があり、実用性に優れない。
【０００６】
それゆえにこの発明の目的は、飲食に関わり無く正確な測定を可能にする腹部脂肪量測定装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る腹部脂肪量測定装置は、被測定者の腹部のサイズを計測するサイズ計測手段と、腹部の生体インピーダンスを取得するインピーダンス取得手段と、腹部の脂肪量を算出する算出手段と、を備え、サイズ計測手段は、計測された腹部のサイズを、被測定者が飲食してからの経過時間を用いて補正するサイズ補正手段を含み、算出手段は、インピーダンス取得手段により取得された生体インピーダンスと、サイズ補正手段によって補正された腹部のサイズとを用いて、所定換算式に従って脂肪量を算出する算出手段と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
発明によれば、飲食に関わり無く正確に脂肪量を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態に係る腹部脂肪量測定装置の構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る体表面における電極の配置例を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る脂肪量測定のための実験結果を説明する図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る脂肪量測定のための実験結果を説明する図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る脂肪量測定のための実験結果を説明する図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る脂肪量測定のための実験結果を説明する図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る飲食物テーブルの一例を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る時定数の係数のテーブルの一例を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態に係る時定数の係数のテーブルの他の例を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る算出式を説明するためのグラフである。
【図１１】本発明の実施の形態に係る算出式を説明するための他のグラフである。
【図１２】本発明の実施の形態に係る測定処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図中同一または相当部分には、同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００１１】
なお、本実施の形態で「腹部」とは、臍を中心とした部分であり、体幹部のうちの胸部を除く部分である。「体軸」とは、腹部の横断面に対し略垂直な方向の軸である。また、「腹部前面」とは、腹部のうち、被測定者を正面から観察した場合に視認可能な部分を含む。たとえば、被測定者の腹部のうち、臍および背骨を通るとともに体軸と垂直な軸に沿って、被測定者を臍側から観察した場合に視認可能な部分を含む。また、「腹部背面」とは、腹部のうち、被測定者を後ろから観察した場合に視認可能な部分を含む。たとえば、被測定者の腹部のうち、臍および背骨を通るとともに体軸と垂直な軸に沿って、被測定者を背骨側から観察した場合に視認可能な部分を含む。また、腹部の縦は、腹部の体軸が延びる方向の長さを指し、腹部の横とは体軸と略直交する方向の長さを指す。
【００１２】
図１には、本実施の形態に係る腹部脂肪量測定装置１の構成が示される。腹部脂肪量測定装置１の制御部１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を含むマイクロプロセッサからなり、演算処理部１１を有する。演算処理部１１は、サイズ補正部１２、インピーダンス算出部１３および各種脂肪量を算出するための算出部１５を含む。
【００１３】
制御部１０には、被測定者の飲食内容（飲食物の量および種類）および飲食してからの経過時間に関する情報を入力するための飲食情報入力部２０、演算処理部１１において行なわれる演算処理に利用される被測定者情報を得るための体格情報計測部２４および情報入力部２５が接続される。なお、飲食情報入力部２０と情報入力部２５は、腹部脂肪量測定装置１外部のコンピュータまたは入力端末に代替してもよい。そして、これらコンピュータまたは入力端末から有線もしくは無線により腹部脂肪量測定装置１に情報を伝送するようにしてもよい。
【００１４】
ここで、被測定者情報とは、被測定者に関する情報を意味し、たとえば年齢、性別、体格情報、運動量に関する情報、喫煙に関する情報、疾患に関する情報、過去の病歴に関する情報の情報などを含む。
【００１５】
また、体格情報とは、測定開始時の被測定者の身体の特定の部位におけるサイズに関する情報、たとえば、ウエスト長（腹部周長）、腹部縦／横幅および腹部厚みなどを含む情報と、身長および体重などの情報とを含む。
【００１６】
体格情報計測部２４は、被測定者の測定開始時の体格情報を自動計測する部位であり、計測した体格情報を制御部１０へ出力する。情報入力部２５は、被測定者情報を入力するための部位であり、入力された被測定者情報を制御部１０へ出力する。
【００１７】
なお、被測定者情報のうち、体格情報については、体格情報計測部２４で自動計測を行なうように構成してもよいし、被測定者自らが手動で体格情報を計測して入力する構成としてもよい。
【００１８】
サイズ補正部１２は、体格情報計測部２４によって計測された被測定者の腹部の縦および横のサイズ、より特定的には被測定者の臍周りにおける縦および横のサイズを補正する。具体的には、サイズ補正部１２は、計測されたサイズを、飲食情報入力部２０から入力した飲食内容と被測定者が飲食してから測定時までの経過時間とを用いて飲食前のサイズとなるように補正する。
【００１９】
インピーダンス算出部１３は、生体インピーダンスを取得する。より具体的には、体表面に接触させたインピーダンス測定電極を用いて生体インピーダンスを計測する機能を有する。インピーダンス算出部１３は、計測された生体インピーダンスを、飲食情報入力部２０から入力した飲食内容と被測定者が飲食してから測定時までの経過時間とを用いて、飲食前のインピーダンスとなるように補正するインピーダンス補正部１４を有する。サイズ補正部１２によるサイズの補正およびインピーダンス補正部１４による生体インピーダンスの補正の詳細は後述する。
【００２０】
算出部１５は、インピーダンス算出部１３が算出した生体インピーダンスと、被測定者の体格情報とを用いて、所定換算式に従って腹部の各種脂肪量を算出する。算出部１５は、腹部の脂肪量として腹部の脂肪面積を算出する脂肪面積算出部１６を含む。
【００２１】
さらに、腹部脂肪量測定装置１は、定電流生成部２１、端子切替部２２、電位差検出部２３、表示部２６、操作部２７、電源部２８、メモリ部２９、測定結果を印刷出力するための印刷部３０、および複数の電極を備える。
【００２２】
表示部２６は、演算処理部１１において算出された各種脂肪量の情報を表示する。表示部２６としては、たとえばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）が利用可能である。
【００２３】
操作部２７は、腹部脂肪量測定装置１に対して被測定者が命令を入力するための部位であり、たとえば被測定者が押下可能なキー・スイッチなどで構成される。
【００２４】
電源部２８は、制御部１０など各部に電力を供給するための部位であり、バッテリなどの内部電源および商用電源などの外部電源等を含む。
【００２５】
メモリ部２９は、各種のテーブルを含むテーブル群ＴＢと、腹部脂肪量測定装置１に関する各種のデータおよび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測定者情報、算出された内臓脂肪量、および後述する体脂肪測定処理を実行するための体脂肪測定プログラムなどを記憶している。
【００２６】
腹部脂肪量測定装置１は、複数の電極として、被測定者の腹部背面に装着される腹部電極対ＡＰ１〜ＡＰ４と、被測定者の上肢に装着される上肢電極Ｈ１１，Ｈ２１と、被測定者の下肢に装着される下肢電極Ｆ１１，Ｆ２１とを備えている。
【００２７】
制御部１０は、腹部脂肪量測定装置１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、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。
【００２８】
腹部電極対ＡＰ１〜ＡＰ４は、それぞれ体軸方向に被測定者の腹部背面の表面に装着される。上肢電極Ｈ１１，Ｈ２１は、好適には右手の手首の表面と左手の手首の表面とにそれぞれ装着される。下肢電極Ｆ１１，Ｆ２１は、好適には右足の足首の表面と左足の足首の表面とにそれぞれ装着される。腹部電極対ＡＰ１〜ＡＰ４、上肢電極Ｈ１１，Ｈ２１、および下肢電極Ｆ１１，Ｆ２１は、それぞれ端子切替部２２と電気的に接続されている。
【００２９】
端子切替部２２は、たとえば複数のリレー回路によって構成される。端子切替部２２は、制御部１０から受けた指令に基づいて、上述した複数の電極の中から選択した特定の電極対と定電流生成部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中から選択した特定の電極対と電位差検出部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と電気的に接続された電極対が定電流印加電極対として機能するようになるとともに、端子切替部２２によって電位差検出部２３と電気的に接続された電極対が電位差検出電極対として機能するようになる。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り替えられる。
【００３０】
定電流生成部２１は、制御部１０から受けた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に供給する。定電流生成部２１は、たとえば、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）を供給する。これにより、端子切替部２２によって定電流生成部２１と電気的に接続された電極対、すなわち定電流印加電極対を介して定電流が被測定者に印加されることになる。
【００３１】
電位差検出部２３は、端子切替部２２によって電位差検出部２３と電気的に接続された電極対、すなわち電位差検出電極対の電極間における電位差を検出し、検出した電位差を制御部１０へ出力する。これにより、定電流が被測定者に印加された状態における電位差検出電極対の電極間の電位差が検出されることになる。
【００３２】
インピーダンス算出部１３は、定電流生成部２１によって生成された定電流の電流値と、電位差検出部２３において検出されて制御部１０が受けた電位差情報とに基づいて各種インピーダンスを算出する。
【００３３】
次に、本発明の実施の形態に係る腹部脂肪面積の算出の際に脂肪面積算出部１６により実施される演算処理を例示する。
【００３４】
図１を参照して、インピーダンス算出部１３は、定電流生成部２１において生成される電流値と、電位差検出部２３において検出される電位差とに基づいて、２種類のインピーダンスを算出する。２種類のインピーダンスの一方は、被測定者の腹部における除脂肪量を反映するインピーダンス（以下、インピーダンスをＺｔとも称する。）である。他方のインピーダンスは、被測定者の腹部における皮下脂肪量を反映するインピーダンス（以下、インピーダンスをＺｓとも称する。）である。
【００３５】
脂肪面積算出部１６は、インピーダンス算出部１３により算出された２種類のインピーダンスＺｔ，Ｚｓと、被測定者の腹部の縦幅および横幅とに基づいて、以下のような（式１）に従って腹部の内臓脂肪面積（単位：ｃｍ２）を算出する。（式１）に従う算出より、腹部の内臓脂肪面積が推定される。以下、（式１）に従って算出される値を、腹部脂肪面積Ｆｖと称する。
【００３６】
【数１】
【００３７】
（式１）は、臍位腹部横幅Ａと縦幅Ｂ、ならびにインピーダンス算出部１３により算出されるインピーダンスＺｓとＺｔと、所定の係数α１、α２、α３、α４およびεを含む。
【００３８】
（式１）は、“論文：生体インピーダンス法を用いた内臓脂肪推定モデルの開発”：「知能と情報」（日本知能情報ファジィ学会誌）Ｖｏｌ２０，Ｎｏ．１，ｐｐ.９０−９９（２００８）”から引用したものである。
【００３９】
図２には、実施の形態に係る腹部脂肪量を測定する場合における体表面における電極の配置例が示される。図２では、４対の電極が配置された状態が示されている。
【００４０】
図２を参照して、腹部脂肪量測定装置１は、電極シート４０を備える。電極シート４０は、腹部電極対ＡＰ１，ＡＰ２，ＡＰ３，ＡＰ４とシート材とが一体的に形成されたものである。腹部電極対ＡＰ１は、腹部電極Ａ１１およびＡ２１を含む。腹部電極対ＡＰ２は、腹部電極Ａ１２およびＡ２２を含む。腹部電極対ＡＰ３は、腹部電極Ａ１３およびＡ２３を含む。腹部電極対ＡＰ４は、腹部電極Ａ１４およびＡ２４を含む。
【００４１】
腹部電極対ＡＰ１，ＡＰ２，ＡＰ３，ＡＰ４は、被測定者の腹部背面において体軸方向に配置され、かつ体軸と略垂直な方向に互いに間隔をあけて配置される。たとえば、腹部電極対ＡＰ２は、腹部電極対ＡＰ１の腹部電極Ａ１１，Ａ２１を通る軸から所定距離離れて配置される。
【００４２】
腹部電極対ＡＰ１，ＡＰ２，ＡＰ３，ＡＰ４の各々の電極間距離は略等しい。たとえば、腹部電極対ＡＰ１の腹部電極Ａ１１，Ａ２１間の距離と腹部電極対ＡＰ２の腹部電極Ａ１２，Ａ２２間の距離とは略等しい。腹部電極対ＡＰ１，ＡＰ２，ＡＰ３，ＡＰ４の電極の各々は、対応する他の電極対の電極と体軸に略垂直な方向に整列して配置される。すなわち、腹部電極Ａ１１，Ａ１２，Ａ１３，Ａ１４は体軸と略垂直な方向に一列に配置される。腹部電極Ａ２１，Ａ２２，Ａ２３，Ａ２４は体軸と略垂直な方向に一列に配置される。
【００４３】
定電流生成部２１は、端子切替部２２によって定電流生成部２１と電気的に接続された電極対（以下、電流電極対とも称する）の電極間に電流を流す。
【００４４】
そして、電位差検出部２３は、端子切替部２２によって電位差検出部２３と電気的に接続された電極対（以下、電圧電極対とも称する）の電極間の電位差を検出する。
【００４５】
インピーダンス算出部１３は、電位差検出部２３によって検出された電圧電極対の電極間の電位差に基づき生体インピーダンスを算出し、算出部１５の脂肪面積算出部１６は、算出された生体インピーダンスを用いて被測定者の腹部脂肪面積Ｆｖおよび各種脂肪量を算出する。
【００４６】
図２では、一般的に、皮下脂肪は腹部前面よりも腹部背面の方が多いことに鑑みて、腹部背面の体表面に腹部電極対を接触させているが、腹部前面に接触させた場合であっても同様に腹部脂肪面積Ｆｖを含む腹部脂肪量を算出することができる。
【００４７】
発明者らは、飲食経過時間と飲食内容が生体インピーダンスおよび体格情報に与える影響を実験により測定した。実験の結果が図３〜図６に示される。
【００４８】
図３〜図６には、健康的な標準体格の成人を対象にして、飲食からの経過時間および飲食内容に従う腹部縦幅の変化（図３）、生体インピーダンスの変化（図４）、体重・腹囲（ウェスト長）の変化（図５）、および腹部脂肪面積の変化（図６）が示される。
【００４９】
図３には、横軸には時間経過が取られ、縦軸には腹部横幅の変位がとられている。なお、変位は変化の大きさと変化の方向を指す。変化の方向は、増加または減少を指す。
【００５０】
図３に示されるように、水分を含む飲食物を摂取した直後から時間が経過するにつれて腹部縦幅は増加し続け、増加がピークに達すると、その後は減少し元の縦幅に戻ることがわかる。また、水分のみを摂取した場合は、食事と水分の両方を摂取した場合よりも、元の縦幅に戻るのに要する時間が短いことがわかる。
【００５１】
図４には、横軸には時間経過が取られ、縦軸には図２のように電極を接触させた状態で測定される生体インピーダンスＺｔの変位が取られている。図示されるように、食事または水分を摂ることにより、経過時間に従って生体インピーダンスＺｔが変化することがわかる。また、飲食後に１時間半経過後に測定される生体インピーダンスの変位は、水分のみを摂取した場合の方が、食事および水分の両方を摂取した場合に比べて小さいことがわかる。
【００５２】
図５には、横軸には時間経過が取られ、縦軸には体重およびお臍周りの腹囲（ウェストサイズ）の変位が取られている。図示されるように、腹囲は食事の摂取により、摂取後１時間半経過後に測定される変位は、水分のみを摂取した場合に比較して大きいことがわかる。一方、体重は水分のみを摂取後１時間半経過後に測定される変位は、食事と水分を摂取した場合よりも小さいことがわかる。なお、図３の腹部縦幅の変化および図５の腹囲の変化を比べると、腹囲横幅は飲食によってもほとんど変化しないことが推定される。
【００５３】
図６には、横軸には時間経過が取られ、縦軸には腹部脂肪面積Ｆｖの変位が取られている。図示されるように、食事および水分を摂ることにより、腹部脂肪面積Ｆｖは時間経過に従って変化する。この変化は図３と対応付けると、腹部縦幅の変化におおよそ一致していることがわかる。このことから、腹部脂肪面積Ｆｖは、被測定者が飲食してからの経過時間に従う腹囲（より特定的には腹部の縦幅）の変動に従って変動することがわかる。
【００５４】
これらの実験結果から、発明者らは、飲食に関わり無く正確に腹部脂肪面積Ｆｖを測定するには、（式１）の腹囲（腹部の横幅Ａと縦幅Ｂ）と生体インピーダンス（インピーダンスＺｔとＺｓ）を、被測定者が飲食してからの経過時間と飲食内容に基づき補正することが必要であるとの知見を得た。また、摂取した飲食内容による腹囲と生体インピーダンスの変位（影響）は、飲食からの経過時間に従って出現するとの知見を得た。
【００５５】
さらに、図３と図４の実験結果では、飲食による生体インピーダンスの変位は、腹部横幅の変位よりも小さいことから、発明者らは、（式１）の少なくとも、腹囲（腹部の横幅Ａと縦幅Ｂ）を、被測定者が飲食してからの経過時間と飲食内容に基づき補正することが必要であるとの知見を得た。
【００５６】
また、図３と図４と図６の実験結果では、生体インピーダンスと腹部縦幅は、飲食内容よりも飲食してからの経過時間に方に従って顕著に変位することから、発明者らは、被測定者が飲食してからの経過時間と飲食内容のうち、少なくとも、飲食からの経過時間に基づき補正することが必要であるとの知見を得た。
【００５７】
図７には、テーブル群ＴＢに含まれる飲食物テーブル３１が示される。発明者らが提案する飲食物テーブル３１は、飲料水を含む食物の種類（飲食物ｋ（ｋ＝１，２，３，・・・ｎ））のデータと、各飲食物ｋに対応して、当該飲食物を１グラム摂取した場合の影響度のデータが格納されている。
【００５８】
影響度のデータは、（式１）の腹部の横幅Ａおよび縦幅Ｂ、ならびにインピーダンスＺｓとＺｔのそれぞれについて、１グラム当たりの影響度ΔＡ、ΔＢ、ΔＺｔ、ΔＺｓのデータを含む。影響度ΔＡは、健康的で標準体格の成人が、各飲食物ｋを摂取した場合の１グラムを当たりの腹部の横幅の平均的な変化の大きさＡｋ（ｋ＝１，２，３，・・・ｎ）と、時定数τＡＫ（ｋ＝１，２，３，・・・ｎ）とを含む。
【００５９】
ここでの時定数とは、飲食からの経過時間に着目した時間のパラメータであり、摂取した飲食物１グラム当りの生体（たとえば、腹部の横幅Ａ）に影響を与る速さを特徴付ける値である。
【００６０】
他の影響度ΔＢ、ΔＺｔ、ΔＺｓについても同様である、つまり、影響度ΔＢは、健康的で標準体格の成人が、各飲食物ｋを摂取した場合の１グラムを当たりの腹部の縦幅の平均的な変化の大きさＢｋ（ｋ＝１，２，３，・・・ｎ）と、時定数τＢＫ（ｋ＝１，２，３，・・・ｎ）とを含む。影響度ΔＺｔは、健康的で標準体格の成人が、各飲食物ｋを摂取した場合の１グラムを当たりのインピーダンスＺｔの平均的な変化の大きさＺｔｋ（ｋ＝１，２，３，・・・ｎ）と、時定数τＺｔＫ（ｋ＝１，２，３，・・・ｎ）とを含む。影響度ΔＺｓは、健康的で標準体格の成人が、各飲食物ｋを摂取した場合の１グラムを当たりのインピーダンスＺｓの平均的な変化の大きさＺｓｋ（ｋ＝１，２，３，・・・ｎ）と、時定数τＺＳＫ（ｋ＝１，２，３，・・・ｎ）とを含む。
【００６１】
発明者らは、実験により、上述した各種の時定数は、被測定者の性別および年齢によりばらつくとの知見を得た。つまり、年齢・性別により飲食物が消化される速さに差が生じるとの知見を得た。
【００６２】
そこで、本実施の形態では、上述した各種の時定数には、被測定者の性別および年齢に基づき図８のテーブル３２から読出した係数ｈｉを、時定数に乗じることで、時定数を正規化する。
【００６３】
図８には、テーブル群ＴＢに含まれるテーブル３２が示される。テーブル３２は、性別毎にテーブル３２１と３２２を含む。テーブル３２１と３２２は、年齢別に、時定数に乗じる係数ｈｉ（ｉ＝１，２，３・・・ｍ）が格納されている。
【００６４】
また、発明者らは、実験により、上述した各種の時定数は、飲食してから測定時までに被測定者が行った運動量（Ｋｃａｌ）により、ばらつくとの知見を得た。つまり、運動により飲食物が消化される速さに差が生じるとの知見を得た。
【００６５】
そこで、本実施の形態では、上述した各種の時定数には、運動量に基づき図９のテーブル３３から読出した係数ｍｉ（ｉ＝１，２，３・・・ｐ）を、時定数に乗じることで、時定数を正規化する。
【００６６】
図９には、運動量と係数の関係を示すテーブル群ＴＢに含まれるテーブル３３が示される。各種の運動量（Ｋｃａｌ）に対応して係数ｍｉが格納されている。なお、運動量は、ウォーキング、ジョギング、スポーツの種類もしくは、家庭での炊事、洗濯などの運動の強度と運動の時間とに基づき決定される。
【００６７】
実験の結果に基づき、発明者らは、飲食内容と経過時間に従う影響度は（式２）〜（式４）を用いて算出できるとの知見を得た。式では、飲食からの経過時間ｔ、飲食した量ｇ（単位：グラム）が用いられている。
【００６８】
【数２】
【００６９】
サイズ補正部１２による、（式２）〜（式４）を用いて一例として影響度ΔＡを算出する手順を説明する。（式２）に従えば、飲食内容と経過時間に従う影響度ΔＡの総和ＭΔＡが算出される。ここで（式２）の変数ＴＡＫ（ｔ）は（式３）により算出されて、変数Ａｋは飲食情報入力部２０から入力された情報に基づき、飲食物テーブル３１を検索することにより、読出され、変数ｇｎは、飲食情報入力部２０から入力された情報に基づき決定される。
【００７０】
（式３）により変数ＴＡＫ（ｔ）を算出することにより、（式２）では、影響度ΔＡの時間変化が考慮された総和ＭΔＡが算出されることが示される。
【００７１】
（式３）の変数ＴＡＫ（ｔ）の経過時間ｔに従う変化のモデルは、対数ｅに基づく指数関数で示されて、図１０には指数関数のグラフが模式的に示される。図１０に示すように、飲食してからの経過時間（ｔ）が長いほど、変数ＴＡＫ（ｔ）の値は指数関数に従って小さくなることがわかる。つまり、総和ＭΔＡは、飲食してからの経過時間（ｔ）が長いほど小さくなる、すなわち影響度は小さくなることがわかる。
【００７２】
また、発明者らは、実験により、同じ腹囲、同じ飲食内容および同じ経過時間の長さであったとしても被測定者の身長によって（式２）の影響度の総和ＭΔＡがばらつくとの知見を得た。そこで、測定精度を得るために、サイズ補正部１２は（式２）で算出された総和ＭΔＡを（式４）のように被測定者の身長Ｈにより除して、正規化された影響度ΔＡを取得してもよい。なお、被測定者の身長は、情報入力部２５からの体格情報により取得される。
【００７３】
サイズ補正部１２による影響度ΔＡを算出するための他の算出式が、（式５）と（式６）に示される。
【００７４】
【数３】
【００７５】
上述した（式２）〜（式４）では指数関数を採用しているために、これらの式の演算量は比較的多く、処理に時間がかかる。そこで、演算量を削減するために、影響度ΔＡの時間変化モデルを、一次関数の式で定義する（図１１参照）。図１１では、縦軸に影響度ΔＡの値が取られて、横軸には飲食からの経過時間（ｔ）が取られている。また、時定数については、食物毎に想定せずに、影響度ΔＡについて一律の時定数αＡｔを用いる。この場合は、影響度ΔＡの算出するための（式２）〜（式４）は、演算量が少ない簡単な（式５）〜（式６）に変更することができる。
【００７６】
また、（式６）では被測定者の身長Ｈを用いた正規化を行っていないが、行なうようにしてもよい。
【００７７】
上述のサイズ補正部１２の演算により算出される影響度ΔＡは、性別・年齢別・運動量に応じて算出される場合には、より高い測定精度を得ることができる。具体的には、上述の（式３）を（式７）に変更して、（式４）に従って影響度ΔＡを算出する。
【００７８】
【数４】
【００７９】
サイズ補正部１２は、情報入力部２５から入力された情報に基づきテーブル３２および３３から読出した係数ｈｉと係数ｍｉとを組込んだ（式７）に従って、変数ＴＡＫ（ｔ）の値を算出する。したがって、（式７）を用いて算出される影響度ΔＡは、同じ腹囲、同じ飲食内容および同じ経過時間の長さであったとしても、被測定者の性別・年齢別・運動量に応じてばらつくことはなく、正規化された値とすることができる。
【００８０】
上述の算出手順により腹部横幅Ａの影響度ΔＡを取得できる。なお、サイズ補正部１２は、腹部縦幅Ｂについても同様の手順により影響度ΔＢを取得することができる。
【００８１】
また、インピーダンス補正部１４は、インピーダンス算出部１３が算出する生体インピーダンスＺｔおよびＺｓについても、テーブル群ＴＢの各種テーブルを検索して、上述の算出手順と同様にして、影響度ΔＺｔおよびΔＺｓを取得することができる。影響度ΔＺｔの算出式として（式８）〜（式１０）を示す。
【００８２】
【数５】
【００８３】
なお、影響度ΔＡ、ΔＢ、ΔＺｔ、ΔＺｓの値は、被測定者の身長・性別・年齢別・運動量に基づき正規化したがこれに限定されない。たとえば、喫煙、疾患および病歴によっても飲食物テーブル３１の各種の時定数にはばらつきが生じるので、影響度ΔＡ、ΔＢ、ΔＺｔ、ΔＺｓの値を、情報入力部２５から入力した喫煙、疾患および病歴の情報に基づき正規化するようにしてもよい。
【００８４】
なお、上述した身長Ｈによる正規化、性別・年齢別・運動量に応じた正規化、喫煙、疾患および病歴の情報に基づく正規化を行うか否かについては、情報入力部２５を介して被測定者が選択的に指定可能としてもよい。
【００８５】
次に、図１２のフローチャートに従って、本発明の実施の形態に係る腹部脂肪量測定装置１による脂肪量の測定処理について説明する。図１２のフローチャートに示す処理は、予めプログラムとしてメモリ部２９に格納されており、制御部１０のＣＰＵがこのプログラムを読み出して実行することにより、測定処理の機能が実現される。
【００８６】
なお、被測定者の体表面には、図１と図２で説明をしたように体表面に電極が接触していると想定する。また、説明を簡単にするために、影響度ΔＡ，ΔＢは、（式２）〜（式４）を用いて算出されて、影響度ΔＺｔ、ΔＺｓは（式８）〜（式１０）を用いて算出されると想定する。
【００８７】
図１２のフローチャートを参照して、制御部１０のＣＰＵは、体格情報を含む被測定者情報の入力を受け付ける（ステップＳ２）。ここで受け付けた被測定者情報は、たとえばメモリ部２９に一時的に保存される。
【００８８】
次に、制御部１０のＣＰＵは、操作部２７を介して測定開始の指示があったか否かを判断する（ステップＳ４）。制御部１０のＣＰＵは、測定開始の指示があるまで待機する（ステップＳ４においてＮＯ）。測定開始の指示を検知した場合（ステップＳ４においてＹＥＳ）、電極の設定を行なう（ステップＳ８）。
【００８９】
より具体的には、制御部１０のＣＰＵは、まずインピーダンスＺｔの算出処理を行なう。すなわち、たとえば１対の上肢電極Ｈ１１，下肢電極Ｆ１１および１対の上肢電極Ｈ２１，下肢電極Ｆ２１をそれぞれ電流電極対として選択し、腹部電極対ＡＰ１を電圧電極対として選択する。端子切替部２２は、制御部１０の制御に基づいて、１対の上肢電極Ｈ１１，下肢電極Ｆ１１および１対の上肢電極Ｈ２１，下肢電極Ｆ２１を定電流生成部２１と電気的に接続し、かつ腹部電極対ＡＰ１を電位差検出部２３と電気的に接続する（ステップＳ８）。ここで、端子切替部２２は、制御部１０のＣＰＵの制御に基づいて、選択されていない電極と定電流生成部２１および電位差検出部２３との電気的接続を切断する。
【００９０】
定電流生成部２１は、制御部１０のＣＰＵの制御に基づいて、上肢から下肢の方向に電流を流す。たとえば、定電流生成部２１は、上肢電極Ｈ１１および上肢電極Ｈ２１から下肢電極Ｆ１１および下肢電極Ｆ２１へ電流を流す（ステップＳ１０）。この場合、端子切替部２２は、上肢電極Ｈ１１と上肢電極Ｈ２１とを短絡し、かつ下肢電極Ｆ１１と下肢電極Ｆ２１とを短絡させる構成であることが好ましい。なお、定電流生成部２１および端子切替部２２は、上肢電極Ｈ１１，Ｈ２１のいずれか１個から下肢電極Ｆ１１，Ｆ２１のいずれか１個へ電流を流す構成であってもよい。
【００９１】
この状態において、電位差検出部２３は、制御部１０のＣＰＵの制御に基づいて、腹部電極対ＡＰ１の腹部電極Ａ１１，Ａ２１間の電位差を検出する（ステップＳ１２）。
【００９２】
そして、制御部１０のＣＰＵは、腹部電極対ＡＰ２，ＡＰ３，ＡＰ４を順番に電圧電極対として選択する。すなわち、端子切替部２２は、制御部１０のＣＰＵの制御に基づいて、腹部電極対ＡＰ２，ＡＰ３，ＡＰ４を順番に電位差検出部２３と電気的に接続する（ステップＳ８）。そして、電位差検出部２３は、制御部１０の制御に基づいて、腹部電極対ＡＰ２，ＡＰ３，ＡＰ４の各々の電極間の電位差を順番に検出する（ステップＳ１２）。
【００９３】
インピーダンス算出部１３は、すべての電極対の組み合わせに対して電位差の検出が終了した場合、ここでは腹部電極対ＡＰ１，ＡＰ２，ＡＰ３，ＡＰ４の各々の電極間における電位差の検出が終了した場合（ステップＳ１３でＹＥＳ）、定電流生成部２１が流した電流値と、電位差検出部２３が検出した各電位差とに基づいて、インピーダンスＺｔ１〜Ｚｔ４を算出する（ステップＳ１４）。インピーダンス算出部１３が算出したインピーダンスＺｔ１〜Ｚｔ４の値は、たとえばメモリ部２９に一時的に保存される。
【００９４】
次に、制御部１０のＣＰＵは、インピーダンスＺｓの算出処理を行なう。
すなわち、腹部電極対ＡＰ１を電流電極対として選択し、腹部電極対ＡＰ２を電圧電極対として選択する。端子切替部２２は、制御部１０の制御に基づいて、腹部電極対ＡＰ１を定電流生成部２１と電気的に接続し、かつ腹部電極対ＡＰ２を電位差検出部２３と電気的に接続する（ステップＳ１６）。ここで、端子切替部２２は、制御部１０のＣＰＵの制御に基づいて、各腹部電極対を選択的に電位差検出部２３と電気的に接続し、選択されていない腹部電極対、上肢電極および下肢電極と定電流生成部２１および電位差検出部２３との電気的接続を切断する。
【００９５】
定電流生成部２１は、制御部１０のＣＰＵの制御に基づいて、腹部電極対ＡＰ１の腹部電極Ａ１１，Ａ２１間に電流を流す（ステップＳ１８）。
【００９６】
この状態において、電位差検出部２３は、制御部１０のＣＰＵの制御に基づいて、腹部電極対ＡＰ２の腹部電極Ａ１２，Ａ２２間の電位差を検出する（ステップＳ２０）。
【００９７】
そして、制御部１０は、腹部電極対ＡＰ３およびＡＰ４を順番に電圧電極対として選択する。すなわち、端子切替部２２は、制御部１０のＣＰＵの制御に基づいて、腹部電極対ＡＰ３およびＡＰ４を順番に電位差検出部２３と電気的に接続する（ステップＳ１６）。そして、電位差検出部２３は、制御部１０のＣＰＵの制御に基づいて、腹部電極対ＡＰ３およびＡＰ４の各々の電極間の電位差を順番に検出する（ステップＳ２０）。
【００９８】
次に、制御部１０のＣＰＵは、腹部電極対ＡＰ２を電流電極対として選択し、腹部電極対ＡＰ１を電圧電極対として選択する。すなわち、端子切替部２２は、制御部１０のＣＰＵの制御に基づいて、腹部電極対ＡＰ２を定電流生成部２１と電気的に接続し、かつ腹部電極対ＡＰ１を電位差検出部２３と電気的に接続する（ステップＳ１６）。
【００９９】
定電流生成部２１は、制御部１０のＣＰＵの制御に基づいて、腹部電極対ＡＰ２の腹部電極Ａ１２，Ａ２２間に電流を流す（ステップＳ１８）。
【０１００】
この状態において、電位差検出部２３は、制御部１０のＣＰＵの制御に基づいて、腹部電極対ＡＰ１の腹部電極Ａ１１，Ａ２１間の電位差を検出する（ステップＳ２０）。
【０１０１】
そして、制御部１０のＣＰＵは、腹部電極対ＡＰ３およびＡＰ４を順番に電圧電極対として選択する。すなわち、端子切替部２２は、制御部１０のＣＰＵの制御に基づいて、腹部電極対ＡＰ３およびＡＰ４を順番に電位差検出部２３と電気的に接続する（ステップＳ１６）。そして、電位差検出部２３は、制御部１０のＣＰＵの制御に基づいて、腹部電極対ＡＰ３およびＡＰ４の各々の電極間の電位差を順番に検出する（ステップＳ２０）。
【０１０２】
同様に、制御部１０のＣＰＵは、腹部電極対ＡＰ３およびＡＰ４を順番に電流電極対として選択し、腹部電極対ＡＰ３およびＡＰ４の各々について腹部電極対ＡＰ１〜ＡＰ４のうちの電流電極対以外の腹部電極対を順番に電圧電極対として選択し、電圧電極対の電極間の電位差をそれぞれ検出する（ステップＳ１６〜Ｓ２０）。
【０１０３】
インピーダンス算出部１３は、すべての電極対の組み合わせに対して電流の印加および電位差の検出が終了した場合（ステップＳ２１でＹＥＳ）、定電流生成部２１が流した電流値と、電位差検出部２３が検出した各電位差とに基づいて、インピーダンスＺｓ１〜Ｚｓ１２を算出する（ステップＳ２２）。インピーダンス算出部１３が算出したインピーダンスＺｓ１〜Ｚｓ１２の値は、たとえばメモリ部２９に一時的に保存される。
【０１０４】
次に、腹部脂肪面積Ｆｖを（式１）に従って算出する。
まず、サイズ補正部１２は、（式１）の腹部横幅Ａおよび腹部縦幅Ｂを飲食内容および飲食からの経過時間に基づき補正する（ステップＳ２４）。
【０１０５】
具体的には、情報入力部２５から入力された、または体格情報または計測部２４により計測がされた腹部横幅および腹部縦幅を補正するために、（式２）〜（式４）の情報を用いて影響度ΔＡ，ΔＢをそれぞれ算出する。そして、情報入力部２５または体格情報計測部２４から入力した腹部横幅および腹部縦幅それぞれを、算出された影響度ΔＡ，ΔＢそれぞれを加算することにより補正する。
【０１０６】
次にインピーダンス補正部１４は、（式１）のインピーダンスＺｓおよびＺｔを飲食内容および飲食からの経過時間に基づき補正する（ステップＳ２６）。
【０１０７】
具体的には、インピーダンス算出部１３により算出された４個のインピーダンスＺｔ１〜Ｚｔ４をメモリ部２９から読出し、その平均値であるインピーダンスＺｔを算出する。同様に、１２個のインピーダンスＺｓ１〜Ｚｓ１２の平均値であるインピーダンスＺｓを算出する。そして、算出した平均のインピーダンスＺｔとＺｓのそれぞれを用いて、（式７）〜（式１０）に従って、影響度ΔＺｔ，ΔＺｓをそれぞれ算出する。そして、算出された影響度ΔＺｔ，ΔＺｓそれぞれを加算することにより、平均のインピーダンスＺｔとＺｓを補正する。
【０１０８】
次に、脂肪面積算出部１６は、補正後の腹部横幅Ａおよび腹部縦幅Ｂ、ならびに補正後のインピーダンスＺｓおよびＺｔを用いて、（式１）に従って、腹部脂肪面積Ｆｖを算出する（ステップＳ３０）。
【０１０９】
そして、制御部１０のＣＰＵの制御に基づいて、腹部脂肪面積Ｆｖなどの測定結果がメモリ部２９に格納されるとともに、表示部２６を介して表示され、また、印刷部３０を介して印字出力される（ステップＳ３２）。
【０１１０】
出力態様としては、影響度ΔＡ，ΔＢ，ΔＺｓ，ΔＺｔを用いて飲食内容および飲食からの経過時間を用いて補正がされた脂肪面積Ｆｖと、補正前の脂肪面積Ｆｖとを出力してもよく、また、両者の差分を出力してもよい。また、算出された影響度ΔＡ，ΔＢ，ΔＺｓ，ΔＺｔの値を出力するようにしてもよい。
【０１１１】
上述の図１２のステップＳ３０の処理では、脂肪面積算出部１６による腹部脂肪面積Ｆｖの算出が実行されて、その算出結果がステップＳ３２で出力される。
【０１１２】
以上で、腹部脂肪量測定装置１の測定処理は終了する。
図１２では、ステップＳ２４と２６で腹囲および生体インピーダンスの両方を補正したが、上述した発明者らの知見（図３と図４の実験結果から、正確な測定のためには、（式１）のうち少なくとも、腹囲（腹部の横幅Ａと縦幅Ｂ）のパラメータを補正する必要である）によれば、サイズ補正部１２によるステップＳ２４の腹囲（腹部縦幅と横幅）補正の処理のみを実行し、インピーダンス補正部１４によるステップＳ２６の処理は省略するとしても、飲食の影響を少なくした脂肪量の測定が可能である。
【０１１３】
図１２では、ステップＳ２４とＳ２６で補正のために飲食内容と経過時間に基づき影響度を算出したが、上述した発明者らの知見（図３と図４と図６の実験結果から、正確な測定のためには、少なくとも、飲食からの経過時間に基づき補正することが必要である）によれば、ステップＳ２４とＳ２６では、影響度ΔＡ、ΔＢ、ΔＺｔ、ΔＺｓは飲食内容と飲食からの経過時間の両方に基づき算出するのに代替して、経過時間に基づき算出するとしてもよい。つまり、たとえば（式２）について変数Ａｋ，ｇｋの項を削除して、（式４）の影響ΔＡが算出されてもよい。この方法であっても、飲食の影響を少なくした脂肪量の測定が可能である。
【０１１４】
なお、ステップＳ３２の測定結果の出力先は、腹部脂肪量測定装置１に接続された表示部２６と印刷部３０に限定されない。たとえば、腹部脂肪量測定装置１が通信インターフェィスを備えて、通信インターフェィスを介して、外部機器（コンピュータ、テレビ、携帯端末など）に送信し、外部機器で出力されるようにしてもよい。
【０１１５】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１１６】
１ 腹部脂肪量測定装置、１０ 制御部、１２ サイズ補正部、１３ インピーダンス算出部、１４ インピーダンス補正部、１５ 算出部、１６ 脂肪面積算出部、２０ 飲食情報入力部、２１ 定電流生成部、２２ 端子切替部、２３ 電位差検出部、２４ 体格情報計測部、２５ 情報入力部、２６ 表示部、２９ メモリ部、３０ 印刷部、３１ 飲食物テーブル、３２，３３，３２１，３２２ テーブル、４０ 電極シート、Ａ 腹部横幅、Ｂ 腹部縦幅、ＦＦＭ 除脂肪量、Ｆｖ 腹部脂肪面積、ＴＢ テーブル群。
【技術分野】
【０００１】
この発明は腹部脂肪量測定装置に関し、特に、生体インピーダンスを用いて腹部の脂肪量を測定する腹部脂肪量測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の生体インピーダンスを測定し、測定した生体インピーダンスと体格情報に基づき、所定の換算式に従って内臓脂肪量および皮下脂肪量を算出する装置が、特許文献１〜３に示される。これら特許文献に示されるように、内臓脂肪量および皮下脂肪量の算出には、生体インピーダンスと体格情報を用いるので、被測定者が飲食した場合、その影響は生体インピーダンスと体格情報に表れる。したがって、測定精度を保証するために、一般的には、飲食の影響が及ばないように飲食後２時間以上経過したときに測定を行うことが条件とされている。
【０００３】
被測定者の飲食を考慮した測定方法の一例が、特許文献２に示される。特許文献２の段落００８１および図１３などによれば、生体インピーダンスが正常許容範囲内の値を指すかを判定し、正常許容範囲を超えると判定した場合には、コンディション異常に関するメッセージ報知およびブザー報知をする。これにより、被測定者に飲食の影響がない最善の環境で測定に臨んでもらうように促している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−５２６５９号公報
【特許文献２】特開２００６−２８８７３４号公報
【特許文献３】特開２００５−２８８０２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献２の方法であれば、被測定者は食事の影響がなくなった時に再度、測定を行う必要があり、被測定者は食事の影響がなくなるまで上述した２時間以上は待つ必要があり、実用性に優れない。
【０００６】
それゆえにこの発明の目的は、飲食に関わり無く正確な測定を可能にする腹部脂肪量測定装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る腹部脂肪量測定装置は、被測定者の腹部のサイズを計測するサイズ計測手段と、腹部の生体インピーダンスを取得するインピーダンス取得手段と、腹部の脂肪量を算出する算出手段と、を備え、サイズ計測手段は、計測された腹部のサイズを、被測定者が飲食してからの経過時間を用いて補正するサイズ補正手段を含み、算出手段は、インピーダンス取得手段により取得された生体インピーダンスと、サイズ補正手段によって補正された腹部のサイズとを用いて、所定換算式に従って脂肪量を算出する算出手段と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
発明によれば、飲食に関わり無く正確に脂肪量を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態に係る腹部脂肪量測定装置の構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る体表面における電極の配置例を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る脂肪量測定のための実験結果を説明する図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る脂肪量測定のための実験結果を説明する図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る脂肪量測定のための実験結果を説明する図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る脂肪量測定のための実験結果を説明する図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る飲食物テーブルの一例を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る時定数の係数のテーブルの一例を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態に係る時定数の係数のテーブルの他の例を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る算出式を説明するためのグラフである。
【図１１】本発明の実施の形態に係る算出式を説明するための他のグラフである。
【図１２】本発明の実施の形態に係る測定処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図中同一または相当部分には、同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００１１】
なお、本実施の形態で「腹部」とは、臍を中心とした部分であり、体幹部のうちの胸部を除く部分である。「体軸」とは、腹部の横断面に対し略垂直な方向の軸である。また、「腹部前面」とは、腹部のうち、被測定者を正面から観察した場合に視認可能な部分を含む。たとえば、被測定者の腹部のうち、臍および背骨を通るとともに体軸と垂直な軸に沿って、被測定者を臍側から観察した場合に視認可能な部分を含む。また、「腹部背面」とは、腹部のうち、被測定者を後ろから観察した場合に視認可能な部分を含む。たとえば、被測定者の腹部のうち、臍および背骨を通るとともに体軸と垂直な軸に沿って、被測定者を背骨側から観察した場合に視認可能な部分を含む。また、腹部の縦は、腹部の体軸が延びる方向の長さを指し、腹部の横とは体軸と略直交する方向の長さを指す。
【００１２】
図１には、本実施の形態に係る腹部脂肪量測定装置１の構成が示される。腹部脂肪量測定装置１の制御部１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を含むマイクロプロセッサからなり、演算処理部１１を有する。演算処理部１１は、サイズ補正部１２、インピーダンス算出部１３および各種脂肪量を算出するための算出部１５を含む。
【００１３】
制御部１０には、被測定者の飲食内容（飲食物の量および種類）および飲食してからの経過時間に関する情報を入力するための飲食情報入力部２０、演算処理部１１において行なわれる演算処理に利用される被測定者情報を得るための体格情報計測部２４および情報入力部２５が接続される。なお、飲食情報入力部２０と情報入力部２５は、腹部脂肪量測定装置１外部のコンピュータまたは入力端末に代替してもよい。そして、これらコンピュータまたは入力端末から有線もしくは無線により腹部脂肪量測定装置１に情報を伝送するようにしてもよい。
【００１４】
ここで、被測定者情報とは、被測定者に関する情報を意味し、たとえば年齢、性別、体格情報、運動量に関する情報、喫煙に関する情報、疾患に関する情報、過去の病歴に関する情報の情報などを含む。
【００１５】
また、体格情報とは、測定開始時の被測定者の身体の特定の部位におけるサイズに関する情報、たとえば、ウエスト長（腹部周長）、腹部縦／横幅および腹部厚みなどを含む情報と、身長および体重などの情報とを含む。
【００１６】
体格情報計測部２４は、被測定者の測定開始時の体格情報を自動計測する部位であり、計測した体格情報を制御部１０へ出力する。情報入力部２５は、被測定者情報を入力するための部位であり、入力された被測定者情報を制御部１０へ出力する。
【００１７】
なお、被測定者情報のうち、体格情報については、体格情報計測部２４で自動計測を行なうように構成してもよいし、被測定者自らが手動で体格情報を計測して入力する構成としてもよい。
【００１８】
サイズ補正部１２は、体格情報計測部２４によって計測された被測定者の腹部の縦および横のサイズ、より特定的には被測定者の臍周りにおける縦および横のサイズを補正する。具体的には、サイズ補正部１２は、計測されたサイズを、飲食情報入力部２０から入力した飲食内容と被測定者が飲食してから測定時までの経過時間とを用いて飲食前のサイズとなるように補正する。
【００１９】
インピーダンス算出部１３は、生体インピーダンスを取得する。より具体的には、体表面に接触させたインピーダンス測定電極を用いて生体インピーダンスを計測する機能を有する。インピーダンス算出部１３は、計測された生体インピーダンスを、飲食情報入力部２０から入力した飲食内容と被測定者が飲食してから測定時までの経過時間とを用いて、飲食前のインピーダンスとなるように補正するインピーダンス補正部１４を有する。サイズ補正部１２によるサイズの補正およびインピーダンス補正部１４による生体インピーダンスの補正の詳細は後述する。
【００２０】
算出部１５は、インピーダンス算出部１３が算出した生体インピーダンスと、被測定者の体格情報とを用いて、所定換算式に従って腹部の各種脂肪量を算出する。算出部１５は、腹部の脂肪量として腹部の脂肪面積を算出する脂肪面積算出部１６を含む。
【００２１】
さらに、腹部脂肪量測定装置１は、定電流生成部２１、端子切替部２２、電位差検出部２３、表示部２６、操作部２７、電源部２８、メモリ部２９、測定結果を印刷出力するための印刷部３０、および複数の電極を備える。
【００２２】
表示部２６は、演算処理部１１において算出された各種脂肪量の情報を表示する。表示部２６としては、たとえばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）が利用可能である。
【００２３】
操作部２７は、腹部脂肪量測定装置１に対して被測定者が命令を入力するための部位であり、たとえば被測定者が押下可能なキー・スイッチなどで構成される。
【００２４】
電源部２８は、制御部１０など各部に電力を供給するための部位であり、バッテリなどの内部電源および商用電源などの外部電源等を含む。
【００２５】
メモリ部２９は、各種のテーブルを含むテーブル群ＴＢと、腹部脂肪量測定装置１に関する各種のデータおよび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測定者情報、算出された内臓脂肪量、および後述する体脂肪測定処理を実行するための体脂肪測定プログラムなどを記憶している。
【００２６】
腹部脂肪量測定装置１は、複数の電極として、被測定者の腹部背面に装着される腹部電極対ＡＰ１〜ＡＰ４と、被測定者の上肢に装着される上肢電極Ｈ１１，Ｈ２１と、被測定者の下肢に装着される下肢電極Ｆ１１，Ｆ２１とを備えている。
【００２７】
制御部１０は、腹部脂肪量測定装置１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、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。
【００２８】
腹部電極対ＡＰ１〜ＡＰ４は、それぞれ体軸方向に被測定者の腹部背面の表面に装着される。上肢電極Ｈ１１，Ｈ２１は、好適には右手の手首の表面と左手の手首の表面とにそれぞれ装着される。下肢電極Ｆ１１，Ｆ２１は、好適には右足の足首の表面と左足の足首の表面とにそれぞれ装着される。腹部電極対ＡＰ１〜ＡＰ４、上肢電極Ｈ１１，Ｈ２１、および下肢電極Ｆ１１，Ｆ２１は、それぞれ端子切替部２２と電気的に接続されている。
【００２９】
端子切替部２２は、たとえば複数のリレー回路によって構成される。端子切替部２２は、制御部１０から受けた指令に基づいて、上述した複数の電極の中から選択した特定の電極対と定電流生成部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中から選択した特定の電極対と電位差検出部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と電気的に接続された電極対が定電流印加電極対として機能するようになるとともに、端子切替部２２によって電位差検出部２３と電気的に接続された電極対が電位差検出電極対として機能するようになる。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り替えられる。
【００３０】
定電流生成部２１は、制御部１０から受けた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に供給する。定電流生成部２１は、たとえば、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）を供給する。これにより、端子切替部２２によって定電流生成部２１と電気的に接続された電極対、すなわち定電流印加電極対を介して定電流が被測定者に印加されることになる。
【００３１】
電位差検出部２３は、端子切替部２２によって電位差検出部２３と電気的に接続された電極対、すなわち電位差検出電極対の電極間における電位差を検出し、検出した電位差を制御部１０へ出力する。これにより、定電流が被測定者に印加された状態における電位差検出電極対の電極間の電位差が検出されることになる。
【００３２】
インピーダンス算出部１３は、定電流生成部２１によって生成された定電流の電流値と、電位差検出部２３において検出されて制御部１０が受けた電位差情報とに基づいて各種インピーダンスを算出する。
【００３３】
次に、本発明の実施の形態に係る腹部脂肪面積の算出の際に脂肪面積算出部１６により実施される演算処理を例示する。
【００３４】
図１を参照して、インピーダンス算出部１３は、定電流生成部２１において生成される電流値と、電位差検出部２３において検出される電位差とに基づいて、２種類のインピーダンスを算出する。２種類のインピーダンスの一方は、被測定者の腹部における除脂肪量を反映するインピーダンス（以下、インピーダンスをＺｔとも称する。）である。他方のインピーダンスは、被測定者の腹部における皮下脂肪量を反映するインピーダンス（以下、インピーダンスをＺｓとも称する。）である。
【００３５】
脂肪面積算出部１６は、インピーダンス算出部１３により算出された２種類のインピーダンスＺｔ，Ｚｓと、被測定者の腹部の縦幅および横幅とに基づいて、以下のような（式１）に従って腹部の内臓脂肪面積（単位：ｃｍ２）を算出する。（式１）に従う算出より、腹部の内臓脂肪面積が推定される。以下、（式１）に従って算出される値を、腹部脂肪面積Ｆｖと称する。
【００３６】
【数１】
【００３７】
（式１）は、臍位腹部横幅Ａと縦幅Ｂ、ならびにインピーダンス算出部１３により算出されるインピーダンスＺｓとＺｔと、所定の係数α１、α２、α３、α４およびεを含む。
【００３８】
（式１）は、“論文：生体インピーダンス法を用いた内臓脂肪推定モデルの開発”：「知能と情報」（日本知能情報ファジィ学会誌）Ｖｏｌ２０，Ｎｏ．１，ｐｐ.９０−９９（２００８）”から引用したものである。
【００３９】
図２には、実施の形態に係る腹部脂肪量を測定する場合における体表面における電極の配置例が示される。図２では、４対の電極が配置された状態が示されている。
【００４０】
図２を参照して、腹部脂肪量測定装置１は、電極シート４０を備える。電極シート４０は、腹部電極対ＡＰ１，ＡＰ２，ＡＰ３，ＡＰ４とシート材とが一体的に形成されたものである。腹部電極対ＡＰ１は、腹部電極Ａ１１およびＡ２１を含む。腹部電極対ＡＰ２は、腹部電極Ａ１２およびＡ２２を含む。腹部電極対ＡＰ３は、腹部電極Ａ１３およびＡ２３を含む。腹部電極対ＡＰ４は、腹部電極Ａ１４およびＡ２４を含む。
【００４１】
腹部電極対ＡＰ１，ＡＰ２，ＡＰ３，ＡＰ４は、被測定者の腹部背面において体軸方向に配置され、かつ体軸と略垂直な方向に互いに間隔をあけて配置される。たとえば、腹部電極対ＡＰ２は、腹部電極対ＡＰ１の腹部電極Ａ１１，Ａ２１を通る軸から所定距離離れて配置される。
【００４２】
腹部電極対ＡＰ１，ＡＰ２，ＡＰ３，ＡＰ４の各々の電極間距離は略等しい。たとえば、腹部電極対ＡＰ１の腹部電極Ａ１１，Ａ２１間の距離と腹部電極対ＡＰ２の腹部電極Ａ１２，Ａ２２間の距離とは略等しい。腹部電極対ＡＰ１，ＡＰ２，ＡＰ３，ＡＰ４の電極の各々は、対応する他の電極対の電極と体軸に略垂直な方向に整列して配置される。すなわち、腹部電極Ａ１１，Ａ１２，Ａ１３，Ａ１４は体軸と略垂直な方向に一列に配置される。腹部電極Ａ２１，Ａ２２，Ａ２３，Ａ２４は体軸と略垂直な方向に一列に配置される。
【００４３】
定電流生成部２１は、端子切替部２２によって定電流生成部２１と電気的に接続された電極対（以下、電流電極対とも称する）の電極間に電流を流す。
【００４４】
そして、電位差検出部２３は、端子切替部２２によって電位差検出部２３と電気的に接続された電極対（以下、電圧電極対とも称する）の電極間の電位差を検出する。
【００４５】
インピーダンス算出部１３は、電位差検出部２３によって検出された電圧電極対の電極間の電位差に基づき生体インピーダンスを算出し、算出部１５の脂肪面積算出部１６は、算出された生体インピーダンスを用いて被測定者の腹部脂肪面積Ｆｖおよび各種脂肪量を算出する。
【００４６】
図２では、一般的に、皮下脂肪は腹部前面よりも腹部背面の方が多いことに鑑みて、腹部背面の体表面に腹部電極対を接触させているが、腹部前面に接触させた場合であっても同様に腹部脂肪面積Ｆｖを含む腹部脂肪量を算出することができる。
【００４７】
発明者らは、飲食経過時間と飲食内容が生体インピーダンスおよび体格情報に与える影響を実験により測定した。実験の結果が図３〜図６に示される。
【００４８】
図３〜図６には、健康的な標準体格の成人を対象にして、飲食からの経過時間および飲食内容に従う腹部縦幅の変化（図３）、生体インピーダンスの変化（図４）、体重・腹囲（ウェスト長）の変化（図５）、および腹部脂肪面積の変化（図６）が示される。
【００４９】
図３には、横軸には時間経過が取られ、縦軸には腹部横幅の変位がとられている。なお、変位は変化の大きさと変化の方向を指す。変化の方向は、増加または減少を指す。
【００５０】
図３に示されるように、水分を含む飲食物を摂取した直後から時間が経過するにつれて腹部縦幅は増加し続け、増加がピークに達すると、その後は減少し元の縦幅に戻ることがわかる。また、水分のみを摂取した場合は、食事と水分の両方を摂取した場合よりも、元の縦幅に戻るのに要する時間が短いことがわかる。
【００５１】
図４には、横軸には時間経過が取られ、縦軸には図２のように電極を接触させた状態で測定される生体インピーダンスＺｔの変位が取られている。図示されるように、食事または水分を摂ることにより、経過時間に従って生体インピーダンスＺｔが変化することがわかる。また、飲食後に１時間半経過後に測定される生体インピーダンスの変位は、水分のみを摂取した場合の方が、食事および水分の両方を摂取した場合に比べて小さいことがわかる。
【００５２】
図５には、横軸には時間経過が取られ、縦軸には体重およびお臍周りの腹囲（ウェストサイズ）の変位が取られている。図示されるように、腹囲は食事の摂取により、摂取後１時間半経過後に測定される変位は、水分のみを摂取した場合に比較して大きいことがわかる。一方、体重は水分のみを摂取後１時間半経過後に測定される変位は、食事と水分を摂取した場合よりも小さいことがわかる。なお、図３の腹部縦幅の変化および図５の腹囲の変化を比べると、腹囲横幅は飲食によってもほとんど変化しないことが推定される。
【００５３】
図６には、横軸には時間経過が取られ、縦軸には腹部脂肪面積Ｆｖの変位が取られている。図示されるように、食事および水分を摂ることにより、腹部脂肪面積Ｆｖは時間経過に従って変化する。この変化は図３と対応付けると、腹部縦幅の変化におおよそ一致していることがわかる。このことから、腹部脂肪面積Ｆｖは、被測定者が飲食してからの経過時間に従う腹囲（より特定的には腹部の縦幅）の変動に従って変動することがわかる。
【００５４】
これらの実験結果から、発明者らは、飲食に関わり無く正確に腹部脂肪面積Ｆｖを測定するには、（式１）の腹囲（腹部の横幅Ａと縦幅Ｂ）と生体インピーダンス（インピーダンスＺｔとＺｓ）を、被測定者が飲食してからの経過時間と飲食内容に基づき補正することが必要であるとの知見を得た。また、摂取した飲食内容による腹囲と生体インピーダンスの変位（影響）は、飲食からの経過時間に従って出現するとの知見を得た。
【００５５】
さらに、図３と図４の実験結果では、飲食による生体インピーダンスの変位は、腹部横幅の変位よりも小さいことから、発明者らは、（式１）の少なくとも、腹囲（腹部の横幅Ａと縦幅Ｂ）を、被測定者が飲食してからの経過時間と飲食内容に基づき補正することが必要であるとの知見を得た。
【００５６】
また、図３と図４と図６の実験結果では、生体インピーダンスと腹部縦幅は、飲食内容よりも飲食してからの経過時間に方に従って顕著に変位することから、発明者らは、被測定者が飲食してからの経過時間と飲食内容のうち、少なくとも、飲食からの経過時間に基づき補正することが必要であるとの知見を得た。
【００５７】
図７には、テーブル群ＴＢに含まれる飲食物テーブル３１が示される。発明者らが提案する飲食物テーブル３１は、飲料水を含む食物の種類（飲食物ｋ（ｋ＝１，２，３，・・・ｎ））のデータと、各飲食物ｋに対応して、当該飲食物を１グラム摂取した場合の影響度のデータが格納されている。
【００５８】
影響度のデータは、（式１）の腹部の横幅Ａおよび縦幅Ｂ、ならびにインピーダンスＺｓとＺｔのそれぞれについて、１グラム当たりの影響度ΔＡ、ΔＢ、ΔＺｔ、ΔＺｓのデータを含む。影響度ΔＡは、健康的で標準体格の成人が、各飲食物ｋを摂取した場合の１グラムを当たりの腹部の横幅の平均的な変化の大きさＡｋ（ｋ＝１，２，３，・・・ｎ）と、時定数τＡＫ（ｋ＝１，２，３，・・・ｎ）とを含む。
【００５９】
ここでの時定数とは、飲食からの経過時間に着目した時間のパラメータであり、摂取した飲食物１グラム当りの生体（たとえば、腹部の横幅Ａ）に影響を与る速さを特徴付ける値である。
【００６０】
他の影響度ΔＢ、ΔＺｔ、ΔＺｓについても同様である、つまり、影響度ΔＢは、健康的で標準体格の成人が、各飲食物ｋを摂取した場合の１グラムを当たりの腹部の縦幅の平均的な変化の大きさＢｋ（ｋ＝１，２，３，・・・ｎ）と、時定数τＢＫ（ｋ＝１，２，３，・・・ｎ）とを含む。影響度ΔＺｔは、健康的で標準体格の成人が、各飲食物ｋを摂取した場合の１グラムを当たりのインピーダンスＺｔの平均的な変化の大きさＺｔｋ（ｋ＝１，２，３，・・・ｎ）と、時定数τＺｔＫ（ｋ＝１，２，３，・・・ｎ）とを含む。影響度ΔＺｓは、健康的で標準体格の成人が、各飲食物ｋを摂取した場合の１グラムを当たりのインピーダンスＺｓの平均的な変化の大きさＺｓｋ（ｋ＝１，２，３，・・・ｎ）と、時定数τＺＳＫ（ｋ＝１，２，３，・・・ｎ）とを含む。
【００６１】
発明者らは、実験により、上述した各種の時定数は、被測定者の性別および年齢によりばらつくとの知見を得た。つまり、年齢・性別により飲食物が消化される速さに差が生じるとの知見を得た。
【００６２】
そこで、本実施の形態では、上述した各種の時定数には、被測定者の性別および年齢に基づき図８のテーブル３２から読出した係数ｈｉを、時定数に乗じることで、時定数を正規化する。
【００６３】
図８には、テーブル群ＴＢに含まれるテーブル３２が示される。テーブル３２は、性別毎にテーブル３２１と３２２を含む。テーブル３２１と３２２は、年齢別に、時定数に乗じる係数ｈｉ（ｉ＝１，２，３・・・ｍ）が格納されている。
【００６４】
また、発明者らは、実験により、上述した各種の時定数は、飲食してから測定時までに被測定者が行った運動量（Ｋｃａｌ）により、ばらつくとの知見を得た。つまり、運動により飲食物が消化される速さに差が生じるとの知見を得た。
【００６５】
そこで、本実施の形態では、上述した各種の時定数には、運動量に基づき図９のテーブル３３から読出した係数ｍｉ（ｉ＝１，２，３・・・ｐ）を、時定数に乗じることで、時定数を正規化する。
【００６６】
図９には、運動量と係数の関係を示すテーブル群ＴＢに含まれるテーブル３３が示される。各種の運動量（Ｋｃａｌ）に対応して係数ｍｉが格納されている。なお、運動量は、ウォーキング、ジョギング、スポーツの種類もしくは、家庭での炊事、洗濯などの運動の強度と運動の時間とに基づき決定される。
【００６７】
実験の結果に基づき、発明者らは、飲食内容と経過時間に従う影響度は（式２）〜（式４）を用いて算出できるとの知見を得た。式では、飲食からの経過時間ｔ、飲食した量ｇ（単位：グラム）が用いられている。
【００６８】
【数２】
【００６９】
サイズ補正部１２による、（式２）〜（式４）を用いて一例として影響度ΔＡを算出する手順を説明する。（式２）に従えば、飲食内容と経過時間に従う影響度ΔＡの総和ＭΔＡが算出される。ここで（式２）の変数ＴＡＫ（ｔ）は（式３）により算出されて、変数Ａｋは飲食情報入力部２０から入力された情報に基づき、飲食物テーブル３１を検索することにより、読出され、変数ｇｎは、飲食情報入力部２０から入力された情報に基づき決定される。
【００７０】
（式３）により変数ＴＡＫ（ｔ）を算出することにより、（式２）では、影響度ΔＡの時間変化が考慮された総和ＭΔＡが算出されることが示される。
【００７１】
（式３）の変数ＴＡＫ（ｔ）の経過時間ｔに従う変化のモデルは、対数ｅに基づく指数関数で示されて、図１０には指数関数のグラフが模式的に示される。図１０に示すように、飲食してからの経過時間（ｔ）が長いほど、変数ＴＡＫ（ｔ）の値は指数関数に従って小さくなることがわかる。つまり、総和ＭΔＡは、飲食してからの経過時間（ｔ）が長いほど小さくなる、すなわち影響度は小さくなることがわかる。
【００７２】
また、発明者らは、実験により、同じ腹囲、同じ飲食内容および同じ経過時間の長さであったとしても被測定者の身長によって（式２）の影響度の総和ＭΔＡがばらつくとの知見を得た。そこで、測定精度を得るために、サイズ補正部１２は（式２）で算出された総和ＭΔＡを（式４）のように被測定者の身長Ｈにより除して、正規化された影響度ΔＡを取得してもよい。なお、被測定者の身長は、情報入力部２５からの体格情報により取得される。
【００７３】
サイズ補正部１２による影響度ΔＡを算出するための他の算出式が、（式５）と（式６）に示される。
【００７４】
【数３】
【００７５】
上述した（式２）〜（式４）では指数関数を採用しているために、これらの式の演算量は比較的多く、処理に時間がかかる。そこで、演算量を削減するために、影響度ΔＡの時間変化モデルを、一次関数の式で定義する（図１１参照）。図１１では、縦軸に影響度ΔＡの値が取られて、横軸には飲食からの経過時間（ｔ）が取られている。また、時定数については、食物毎に想定せずに、影響度ΔＡについて一律の時定数αＡｔを用いる。この場合は、影響度ΔＡの算出するための（式２）〜（式４）は、演算量が少ない簡単な（式５）〜（式６）に変更することができる。
【００７６】
また、（式６）では被測定者の身長Ｈを用いた正規化を行っていないが、行なうようにしてもよい。
【００７７】
上述のサイズ補正部１２の演算により算出される影響度ΔＡは、性別・年齢別・運動量に応じて算出される場合には、より高い測定精度を得ることができる。具体的には、上述の（式３）を（式７）に変更して、（式４）に従って影響度ΔＡを算出する。
【００７８】
【数４】
【００７９】
サイズ補正部１２は、情報入力部２５から入力された情報に基づきテーブル３２および３３から読出した係数ｈｉと係数ｍｉとを組込んだ（式７）に従って、変数ＴＡＫ（ｔ）の値を算出する。したがって、（式７）を用いて算出される影響度ΔＡは、同じ腹囲、同じ飲食内容および同じ経過時間の長さであったとしても、被測定者の性別・年齢別・運動量に応じてばらつくことはなく、正規化された値とすることができる。
【００８０】
上述の算出手順により腹部横幅Ａの影響度ΔＡを取得できる。なお、サイズ補正部１２は、腹部縦幅Ｂについても同様の手順により影響度ΔＢを取得することができる。
【００８１】
また、インピーダンス補正部１４は、インピーダンス算出部１３が算出する生体インピーダンスＺｔおよびＺｓについても、テーブル群ＴＢの各種テーブルを検索して、上述の算出手順と同様にして、影響度ΔＺｔおよびΔＺｓを取得することができる。影響度ΔＺｔの算出式として（式８）〜（式１０）を示す。
【００８２】
【数５】
【００８３】
なお、影響度ΔＡ、ΔＢ、ΔＺｔ、ΔＺｓの値は、被測定者の身長・性別・年齢別・運動量に基づき正規化したがこれに限定されない。たとえば、喫煙、疾患および病歴によっても飲食物テーブル３１の各種の時定数にはばらつきが生じるので、影響度ΔＡ、ΔＢ、ΔＺｔ、ΔＺｓの値を、情報入力部２５から入力した喫煙、疾患および病歴の情報に基づき正規化するようにしてもよい。
【００８４】
なお、上述した身長Ｈによる正規化、性別・年齢別・運動量に応じた正規化、喫煙、疾患および病歴の情報に基づく正規化を行うか否かについては、情報入力部２５を介して被測定者が選択的に指定可能としてもよい。
【００８５】
次に、図１２のフローチャートに従って、本発明の実施の形態に係る腹部脂肪量測定装置１による脂肪量の測定処理について説明する。図１２のフローチャートに示す処理は、予めプログラムとしてメモリ部２９に格納されており、制御部１０のＣＰＵがこのプログラムを読み出して実行することにより、測定処理の機能が実現される。
【００８６】
なお、被測定者の体表面には、図１と図２で説明をしたように体表面に電極が接触していると想定する。また、説明を簡単にするために、影響度ΔＡ，ΔＢは、（式２）〜（式４）を用いて算出されて、影響度ΔＺｔ、ΔＺｓは（式８）〜（式１０）を用いて算出されると想定する。
【００８７】
図１２のフローチャートを参照して、制御部１０のＣＰＵは、体格情報を含む被測定者情報の入力を受け付ける（ステップＳ２）。ここで受け付けた被測定者情報は、たとえばメモリ部２９に一時的に保存される。
【００８８】
次に、制御部１０のＣＰＵは、操作部２７を介して測定開始の指示があったか否かを判断する（ステップＳ４）。制御部１０のＣＰＵは、測定開始の指示があるまで待機する（ステップＳ４においてＮＯ）。測定開始の指示を検知した場合（ステップＳ４においてＹＥＳ）、電極の設定を行なう（ステップＳ８）。
【００８９】
より具体的には、制御部１０のＣＰＵは、まずインピーダンスＺｔの算出処理を行なう。すなわち、たとえば１対の上肢電極Ｈ１１，下肢電極Ｆ１１および１対の上肢電極Ｈ２１，下肢電極Ｆ２１をそれぞれ電流電極対として選択し、腹部電極対ＡＰ１を電圧電極対として選択する。端子切替部２２は、制御部１０の制御に基づいて、１対の上肢電極Ｈ１１，下肢電極Ｆ１１および１対の上肢電極Ｈ２１，下肢電極Ｆ２１を定電流生成部２１と電気的に接続し、かつ腹部電極対ＡＰ１を電位差検出部２３と電気的に接続する（ステップＳ８）。ここで、端子切替部２２は、制御部１０のＣＰＵの制御に基づいて、選択されていない電極と定電流生成部２１および電位差検出部２３との電気的接続を切断する。
【００９０】
定電流生成部２１は、制御部１０のＣＰＵの制御に基づいて、上肢から下肢の方向に電流を流す。たとえば、定電流生成部２１は、上肢電極Ｈ１１および上肢電極Ｈ２１から下肢電極Ｆ１１および下肢電極Ｆ２１へ電流を流す（ステップＳ１０）。この場合、端子切替部２２は、上肢電極Ｈ１１と上肢電極Ｈ２１とを短絡し、かつ下肢電極Ｆ１１と下肢電極Ｆ２１とを短絡させる構成であることが好ましい。なお、定電流生成部２１および端子切替部２２は、上肢電極Ｈ１１，Ｈ２１のいずれか１個から下肢電極Ｆ１１，Ｆ２１のいずれか１個へ電流を流す構成であってもよい。
【００９１】
この状態において、電位差検出部２３は、制御部１０のＣＰＵの制御に基づいて、腹部電極対ＡＰ１の腹部電極Ａ１１，Ａ２１間の電位差を検出する（ステップＳ１２）。
【００９２】
そして、制御部１０のＣＰＵは、腹部電極対ＡＰ２，ＡＰ３，ＡＰ４を順番に電圧電極対として選択する。すなわち、端子切替部２２は、制御部１０のＣＰＵの制御に基づいて、腹部電極対ＡＰ２，ＡＰ３，ＡＰ４を順番に電位差検出部２３と電気的に接続する（ステップＳ８）。そして、電位差検出部２３は、制御部１０の制御に基づいて、腹部電極対ＡＰ２，ＡＰ３，ＡＰ４の各々の電極間の電位差を順番に検出する（ステップＳ１２）。
【００９３】
インピーダンス算出部１３は、すべての電極対の組み合わせに対して電位差の検出が終了した場合、ここでは腹部電極対ＡＰ１，ＡＰ２，ＡＰ３，ＡＰ４の各々の電極間における電位差の検出が終了した場合（ステップＳ１３でＹＥＳ）、定電流生成部２１が流した電流値と、電位差検出部２３が検出した各電位差とに基づいて、インピーダンスＺｔ１〜Ｚｔ４を算出する（ステップＳ１４）。インピーダンス算出部１３が算出したインピーダンスＺｔ１〜Ｚｔ４の値は、たとえばメモリ部２９に一時的に保存される。
【００９４】
次に、制御部１０のＣＰＵは、インピーダンスＺｓの算出処理を行なう。
すなわち、腹部電極対ＡＰ１を電流電極対として選択し、腹部電極対ＡＰ２を電圧電極対として選択する。端子切替部２２は、制御部１０の制御に基づいて、腹部電極対ＡＰ１を定電流生成部２１と電気的に接続し、かつ腹部電極対ＡＰ２を電位差検出部２３と電気的に接続する（ステップＳ１６）。ここで、端子切替部２２は、制御部１０のＣＰＵの制御に基づいて、各腹部電極対を選択的に電位差検出部２３と電気的に接続し、選択されていない腹部電極対、上肢電極および下肢電極と定電流生成部２１および電位差検出部２３との電気的接続を切断する。
【００９５】
定電流生成部２１は、制御部１０のＣＰＵの制御に基づいて、腹部電極対ＡＰ１の腹部電極Ａ１１，Ａ２１間に電流を流す（ステップＳ１８）。
【００９６】
この状態において、電位差検出部２３は、制御部１０のＣＰＵの制御に基づいて、腹部電極対ＡＰ２の腹部電極Ａ１２，Ａ２２間の電位差を検出する（ステップＳ２０）。
【００９７】
そして、制御部１０は、腹部電極対ＡＰ３およびＡＰ４を順番に電圧電極対として選択する。すなわち、端子切替部２２は、制御部１０のＣＰＵの制御に基づいて、腹部電極対ＡＰ３およびＡＰ４を順番に電位差検出部２３と電気的に接続する（ステップＳ１６）。そして、電位差検出部２３は、制御部１０のＣＰＵの制御に基づいて、腹部電極対ＡＰ３およびＡＰ４の各々の電極間の電位差を順番に検出する（ステップＳ２０）。
【００９８】
次に、制御部１０のＣＰＵは、腹部電極対ＡＰ２を電流電極対として選択し、腹部電極対ＡＰ１を電圧電極対として選択する。すなわち、端子切替部２２は、制御部１０のＣＰＵの制御に基づいて、腹部電極対ＡＰ２を定電流生成部２１と電気的に接続し、かつ腹部電極対ＡＰ１を電位差検出部２３と電気的に接続する（ステップＳ１６）。
【００９９】
定電流生成部２１は、制御部１０のＣＰＵの制御に基づいて、腹部電極対ＡＰ２の腹部電極Ａ１２，Ａ２２間に電流を流す（ステップＳ１８）。
【０１００】
この状態において、電位差検出部２３は、制御部１０のＣＰＵの制御に基づいて、腹部電極対ＡＰ１の腹部電極Ａ１１，Ａ２１間の電位差を検出する（ステップＳ２０）。
【０１０１】
そして、制御部１０のＣＰＵは、腹部電極対ＡＰ３およびＡＰ４を順番に電圧電極対として選択する。すなわち、端子切替部２２は、制御部１０のＣＰＵの制御に基づいて、腹部電極対ＡＰ３およびＡＰ４を順番に電位差検出部２３と電気的に接続する（ステップＳ１６）。そして、電位差検出部２３は、制御部１０のＣＰＵの制御に基づいて、腹部電極対ＡＰ３およびＡＰ４の各々の電極間の電位差を順番に検出する（ステップＳ２０）。
【０１０２】
同様に、制御部１０のＣＰＵは、腹部電極対ＡＰ３およびＡＰ４を順番に電流電極対として選択し、腹部電極対ＡＰ３およびＡＰ４の各々について腹部電極対ＡＰ１〜ＡＰ４のうちの電流電極対以外の腹部電極対を順番に電圧電極対として選択し、電圧電極対の電極間の電位差をそれぞれ検出する（ステップＳ１６〜Ｓ２０）。
【０１０３】
インピーダンス算出部１３は、すべての電極対の組み合わせに対して電流の印加および電位差の検出が終了した場合（ステップＳ２１でＹＥＳ）、定電流生成部２１が流した電流値と、電位差検出部２３が検出した各電位差とに基づいて、インピーダンスＺｓ１〜Ｚｓ１２を算出する（ステップＳ２２）。インピーダンス算出部１３が算出したインピーダンスＺｓ１〜Ｚｓ１２の値は、たとえばメモリ部２９に一時的に保存される。
【０１０４】
次に、腹部脂肪面積Ｆｖを（式１）に従って算出する。
まず、サイズ補正部１２は、（式１）の腹部横幅Ａおよび腹部縦幅Ｂを飲食内容および飲食からの経過時間に基づき補正する（ステップＳ２４）。
【０１０５】
具体的には、情報入力部２５から入力された、または体格情報または計測部２４により計測がされた腹部横幅および腹部縦幅を補正するために、（式２）〜（式４）の情報を用いて影響度ΔＡ，ΔＢをそれぞれ算出する。そして、情報入力部２５または体格情報計測部２４から入力した腹部横幅および腹部縦幅それぞれを、算出された影響度ΔＡ，ΔＢそれぞれを加算することにより補正する。
【０１０６】
次にインピーダンス補正部１４は、（式１）のインピーダンスＺｓおよびＺｔを飲食内容および飲食からの経過時間に基づき補正する（ステップＳ２６）。
【０１０７】
具体的には、インピーダンス算出部１３により算出された４個のインピーダンスＺｔ１〜Ｚｔ４をメモリ部２９から読出し、その平均値であるインピーダンスＺｔを算出する。同様に、１２個のインピーダンスＺｓ１〜Ｚｓ１２の平均値であるインピーダンスＺｓを算出する。そして、算出した平均のインピーダンスＺｔとＺｓのそれぞれを用いて、（式７）〜（式１０）に従って、影響度ΔＺｔ，ΔＺｓをそれぞれ算出する。そして、算出された影響度ΔＺｔ，ΔＺｓそれぞれを加算することにより、平均のインピーダンスＺｔとＺｓを補正する。
【０１０８】
次に、脂肪面積算出部１６は、補正後の腹部横幅Ａおよび腹部縦幅Ｂ、ならびに補正後のインピーダンスＺｓおよびＺｔを用いて、（式１）に従って、腹部脂肪面積Ｆｖを算出する（ステップＳ３０）。
【０１０９】
そして、制御部１０のＣＰＵの制御に基づいて、腹部脂肪面積Ｆｖなどの測定結果がメモリ部２９に格納されるとともに、表示部２６を介して表示され、また、印刷部３０を介して印字出力される（ステップＳ３２）。
【０１１０】
出力態様としては、影響度ΔＡ，ΔＢ，ΔＺｓ，ΔＺｔを用いて飲食内容および飲食からの経過時間を用いて補正がされた脂肪面積Ｆｖと、補正前の脂肪面積Ｆｖとを出力してもよく、また、両者の差分を出力してもよい。また、算出された影響度ΔＡ，ΔＢ，ΔＺｓ，ΔＺｔの値を出力するようにしてもよい。
【０１１１】
上述の図１２のステップＳ３０の処理では、脂肪面積算出部１６による腹部脂肪面積Ｆｖの算出が実行されて、その算出結果がステップＳ３２で出力される。
【０１１２】
以上で、腹部脂肪量測定装置１の測定処理は終了する。
図１２では、ステップＳ２４と２６で腹囲および生体インピーダンスの両方を補正したが、上述した発明者らの知見（図３と図４の実験結果から、正確な測定のためには、（式１）のうち少なくとも、腹囲（腹部の横幅Ａと縦幅Ｂ）のパラメータを補正する必要である）によれば、サイズ補正部１２によるステップＳ２４の腹囲（腹部縦幅と横幅）補正の処理のみを実行し、インピーダンス補正部１４によるステップＳ２６の処理は省略するとしても、飲食の影響を少なくした脂肪量の測定が可能である。
【０１１３】
図１２では、ステップＳ２４とＳ２６で補正のために飲食内容と経過時間に基づき影響度を算出したが、上述した発明者らの知見（図３と図４と図６の実験結果から、正確な測定のためには、少なくとも、飲食からの経過時間に基づき補正することが必要である）によれば、ステップＳ２４とＳ２６では、影響度ΔＡ、ΔＢ、ΔＺｔ、ΔＺｓは飲食内容と飲食からの経過時間の両方に基づき算出するのに代替して、経過時間に基づき算出するとしてもよい。つまり、たとえば（式２）について変数Ａｋ，ｇｋの項を削除して、（式４）の影響ΔＡが算出されてもよい。この方法であっても、飲食の影響を少なくした脂肪量の測定が可能である。
【０１１４】
なお、ステップＳ３２の測定結果の出力先は、腹部脂肪量測定装置１に接続された表示部２６と印刷部３０に限定されない。たとえば、腹部脂肪量測定装置１が通信インターフェィスを備えて、通信インターフェィスを介して、外部機器（コンピュータ、テレビ、携帯端末など）に送信し、外部機器で出力されるようにしてもよい。
【０１１５】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１１６】
１ 腹部脂肪量測定装置、１０ 制御部、１２ サイズ補正部、１３ インピーダンス算出部、１４ インピーダンス補正部、１５ 算出部、１６ 脂肪面積算出部、２０ 飲食情報入力部、２１ 定電流生成部、２２ 端子切替部、２３ 電位差検出部、２４ 体格情報計測部、２５ 情報入力部、２６ 表示部、２９ メモリ部、３０ 印刷部、３１ 飲食物テーブル、３２，３３，３２１，３２２ テーブル、４０ 電極シート、Ａ 腹部横幅、Ｂ 腹部縦幅、ＦＦＭ 除脂肪量、Ｆｖ 腹部脂肪面積、ＴＢ テーブル群。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定者の腹部のサイズを計測するサイズ計測手段と、
前記腹部の生体インピーダンスを取得するインピーダンス取得手段と、
前記腹部の脂肪量を算出する算出手段と、を備え、
前記サイズ計測手段は、
計測された前記腹部のサイズを、前記被測定者が飲食してからの経過時間を用いて補正するサイズ補正手段を含み、
前記算出手段は、
前記インピーダンス取得手段により取得された前記生体インピーダンスと、前記サイズ補正手段によって補正された前記腹部のサイズとを用いて、所定換算式に従って前記脂肪量を算出する、腹部脂肪量測定装置。
【請求項２】
前記インピーダンス取得手段は、
前記腹部の体表面に接触させたインピーダンス測定電極を用いて生体インピーダンスを計測するインピーダンス計測手段を、含む、請求項１に記載の腹部脂肪量測定装置。
【請求項３】
前記インピーダンス取得手段は、
前記インピーダンス計測手段により計測された前記生体インピーダンスを、前記被測定者が飲食してからの経過時間を用いて補正するインピーダンス補正手段を、含み、
前記算出手段は、
前記インピーダンス補正手段によって補正されたインピーダンスと、前記サイズ補正手段によって補正された前記腹部のサイズとを用いて、前記所定換算式に従って前記脂肪量を算出する、請求項２に記載の腹部脂肪量測定装置。
【請求項４】
前記サイズ補正手段は、
前記サイズ計測手段によって計測された前記腹部のサイズを、前記被測定者が飲食してからの経過時間と飲食内容とに基づき補正するための手段を、含み、
前記インピーダンス補正手段は、
前記インピーダンス計測手段によって計測されたインピーダンスを、前記被測定者が飲食してからの経過時間と飲食内容とに基づき補正するための手段を、含む、請求項３に記載の腹部脂肪量測定装置。
【請求項５】
前記飲食内容は、飲食物の量を含む、請求項４に記載の腹部脂肪量測定装置。
【請求項６】
前記飲食内容は、飲食物の種類を含む、請求項４に記載の腹部脂肪量測定装置。
【請求項７】
前記サイズ補正手段は、計測された前記腹部のサイズを、前記被測定者が飲食してからの経過時間、および所定係数を用いて補正し、
前記所定係数は、被測定者の性別と年齢に基づく係数を含む、請求項１から６のいずれかに記載の腹部脂肪量測定装置。
【請求項８】
前記所定係数は、被測定者の飲食してからの運動量に基づく係数を含む、請求項７に記載の腹部脂肪量測定装置。
【請求項１】
被測定者の腹部のサイズを計測するサイズ計測手段と、
前記腹部の生体インピーダンスを取得するインピーダンス取得手段と、
前記腹部の脂肪量を算出する算出手段と、を備え、
前記サイズ計測手段は、
計測された前記腹部のサイズを、前記被測定者が飲食してからの経過時間を用いて補正するサイズ補正手段を含み、
前記算出手段は、
前記インピーダンス取得手段により取得された前記生体インピーダンスと、前記サイズ補正手段によって補正された前記腹部のサイズとを用いて、所定換算式に従って前記脂肪量を算出する、腹部脂肪量測定装置。
【請求項２】
前記インピーダンス取得手段は、
前記腹部の体表面に接触させたインピーダンス測定電極を用いて生体インピーダンスを計測するインピーダンス計測手段を、含む、請求項１に記載の腹部脂肪量測定装置。
【請求項３】
前記インピーダンス取得手段は、
前記インピーダンス計測手段により計測された前記生体インピーダンスを、前記被測定者が飲食してからの経過時間を用いて補正するインピーダンス補正手段を、含み、
前記算出手段は、
前記インピーダンス補正手段によって補正されたインピーダンスと、前記サイズ補正手段によって補正された前記腹部のサイズとを用いて、前記所定換算式に従って前記脂肪量を算出する、請求項２に記載の腹部脂肪量測定装置。
【請求項４】
前記サイズ補正手段は、
前記サイズ計測手段によって計測された前記腹部のサイズを、前記被測定者が飲食してからの経過時間と飲食内容とに基づき補正するための手段を、含み、
前記インピーダンス補正手段は、
前記インピーダンス計測手段によって計測されたインピーダンスを、前記被測定者が飲食してからの経過時間と飲食内容とに基づき補正するための手段を、含む、請求項３に記載の腹部脂肪量測定装置。
【請求項５】
前記飲食内容は、飲食物の量を含む、請求項４に記載の腹部脂肪量測定装置。
【請求項６】
前記飲食内容は、飲食物の種類を含む、請求項４に記載の腹部脂肪量測定装置。
【請求項７】
前記サイズ補正手段は、計測された前記腹部のサイズを、前記被測定者が飲食してからの経過時間、および所定係数を用いて補正し、
前記所定係数は、被測定者の性別と年齢に基づく係数を含む、請求項１から６のいずれかに記載の腹部脂肪量測定装置。
【請求項８】
前記所定係数は、被測定者の飲食してからの運動量に基づく係数を含む、請求項７に記載の腹部脂肪量測定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−１９９９６（Ｐ２０１２−１９９９６Ａ）
【公開日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１６０８３７（Ｐ２０１０−１６０８３７）
【出願日】平成２２年７月１５日（２０１０．７．１５）
【出願人】（５０３２４６０１５）オムロンヘルスケア株式会社 (584)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月１５日（２０１０．７．１５）
【出願人】（５０３２４６０１５）オムロンヘルスケア株式会社 (584)
【Ｆターム（参考）】
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