JP2004329412A

JP2004329412A - 体組成測定装置

Info

Publication number: JP2004329412A
Application number: JP2003127028A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Kodama; 美幸児玉; Yasuhiro Kasahara; 靖弘笠原
Original assignee: Tanita Corp
Current assignee: Tanita Corp
Priority date: 2003-05-02
Filing date: 2003-05-02
Publication date: 2004-11-25
Also published as: US7130680B2; US20040220492A1; EP1472977A1

Abstract

【課題】自分の体格がどの年齢かを判定し、更に外見だけでは解らない細胞レベルでの加齢変化を判断することで身体の総合的な評価を行い、体格の加齢変化と細胞レベルの加齢変化のズレを評価しアドバイスを行うこと。
【解決手段】部位別のＢＩＡ値を用いて、各年代の脂肪、除脂肪、筋肉の分布の様子から、どの年代の体格に近いか体格的な若々しさを判定する。更に複数の周波数を用いたＢＩＡにより、細胞内外液比に関与する指標や、細胞のサイズ、リアクタンスや位相角といった細胞レベルでの加齢変化と関係が深い値を推定し、これらの値の平均加齢変化と比較し、外観からでは解らない細胞レベルでの若々しさも判定する。それらの結果を組み合わせて、体格要素の加齢変化と細胞の質の加齢変化を考慮した総合的年齢判定と、両者のズレなどを判定し、その結果に基づいた生活行動アドバイスを提示する。
【選択図】図１３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は生体電気インピーダンス測定による部位別の体組成の評価において、種々の測定結果を組み合わせて総合的な評価を行う装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
生体電気インピーダンス測定（ＢＩＡ：ｂｉｏｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｉｍｐｅｄａｎｃｅａｎａｌｙｓｉｓ）としては、部位別に測定し、その部位別体組成の測定結果を数字で表示する、あるいは標準的な範囲と比較するものである。また、体組成の指標として、内臓脂肪量や基礎代謝量がどの年代に該当するかを判断し、結果を表示する装置もある（例えば特許文献１）。
【０００３】
一方で、生体電気インピーダンス測定から人の細胞量を評価することが知られている。人の身長又は体重の測定値と生体電気インピーダンスの測定値から体細胞量、除脂肪体重、体内総水分量を推測する方法が知られている（例えば特許文献２）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００３−２４２９３号公報
【０００５】
【特許文献２】
特許第３３０９５１号明細書
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前述の特開２００３−２４２９３号公報に記載のものは、単に内臓脂肪量や基礎代謝量といった体組成の指標毎にどの年代に該当するかを判断するものであり、また、内臓脂肪量、基礎代謝量、ＢＭＩの値を組み合わせてアドバイスを行うものであった。
【０００７】
特に加齢に伴う体格の変化として大きく関与する指標とされる脂肪、除脂肪、筋肉といった体組成要素の分布のバランスを加齢と関係付けた評価はなされていなかった。
【０００８】
また、前述の特許第３３０９５１号公報に記載のものは、細胞量に関しては、その評価に用いる具体的な推測式を示すだけであり、それ以上のものを示すものではない。
【０００９】
本発明はこのような上記問題点を鑑みてなされたものであり、自分の体格がどの年齢に近いのかを判定する。更に外見だけでは解らない細胞レベルでの加齢変化を判断することで身体の総合的な年齢評価を行い、体格の加齢変化と細胞レベルの加齢変化のズレ（差異）を評価し、その評価結果に基づいた生活アドバイスを行うことである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の体組成測定装置では、生体に電流を印加する電流印加手段と、電圧を測定する電圧測定手段と、印加した電流と測定した電圧から測定部位の生体電気インピーダンスに関するパラメータを算出する生体電気インピーダンス算出手段と、
その算出された生体電気インピーダンスに関するパラメータ値を基に、被験者の細胞の年齢に関する指標を判定する判定手段とからなり、体組成の年齢的な評価を行うものとする。
【００１１】
また、本発明の体組成測定装置では、前記細胞の年齢に関する指標は、細胞の大きさを用いることとし、細胞レベルでの年齢的評価を行うものとする。
【００１２】
また、本発明の体組成測定装置では、前記細胞の年齢に関する指標は、細胞保有水分を用いることとし、細胞レベルでの年齢的評価を行うものとする。
【００１３】
また、本発明の体組成測定装置では、前記判定された細胞の年齢に関する指標と被験者の実年齢との比較から、細胞の年齢的な評価を行うこととする。
【００１４】
また、本発明の体組成測定装置は、生体に電流を印加する電流印加手段と、電圧を測定する電圧測定手段と、印加した電流と測定した電圧から測定部位の生体電気インピーダンスに関するパラメータを算出する生体電気インピーダンス算出手段と、
その算出された生体電気インピーダンスに関するパラメータ値を基に、被験者の体格の年齢に関する指標を判定する判定手段とからなり、体格の年齢的な評価を行うものとする。
【００１５】
また、本発明の体組成測定装置では、前記体格の年齢に関する指標は体幹部の脂肪に関するパラメータと、脚部の脂肪または筋肉に関するパラメータとから算出される値とし、体格の年齢的評価を行うものとする。
【００１６】
また、本発明の体組成測定装置では、前記体格の年齢に関する指標は体幹部脂肪分布率を用いることとし、体格の年齢的評価を行うものとする。
【００１７】
また、本発明の体組成測定装置では、前記判定された体格の年齢に関する指標と被験者の実年齢との比較から、体格の年齢的な評価を行うこととする。
【００１８】
また、本発明の体組成測定装置は、生体に電流を印加する電流印加手段と、電圧を測定する電圧測定手段と、印加した電流と測定した電圧から測定部位の生体電気インピーダンスに関するパラメータを算出する生体電気インピーダンス算出手段と、
その算出された生体電気インピーダンスに関するパラメータ値を基に、被験者の細胞に関する指標及び体格に関する指標の加齢変化を判定する判定手段と、
判定された細胞に関する指標の加齢変化と被験者の実年齢との比較から細胞の年齢的な評価を行う細胞評価手段と、
判定された体格に関する指標の加齢変化と被験者の実年齢との比較から体格の年齢的な評価を行う体格評価手段と、
細胞と体格の年齢的な評価の組み合わせにより、被験者の年齢的な体組成を判定する体組成判定手段とからなる。
【００１９】
また、本発明の体組成測定装置では、前記判定された被験者の年齢的な体組成に応じてアドバイスを行うアドバイス生成手段を更に備えることとし、被験者に対して適切な情報を提供するものとする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明者は、生体電気インピーダンス測定法（ＢＩＡ）を用いて、全身及び各部位の脂肪率（％ＦＡＴ）、脂肪量（ＦＡＴｋｇ）、除脂肪量（ＦＦＭｋｇ）を測定し、年代毎に各部位の平均値を比較した。その結果、男性は加齢とともに上肢（腕部）と体幹部の％ＦＡＴが上昇し、下肢（脚部）のＦＦＭ（除脂肪量）が減少していた。一方、女性は全ての部位の％ＦＡＴ・脂肪量が上昇していたが、特に体幹部・上肢の増加が著しかった。
【００２１】
また、年代毎の部位脂肪率の変化を見ると、男性は若年時は腕以外の部位はほぼ均等な脂肪率であるが、中高年になるほど体幹部の脂肪率が他部位よりも高くなる傾向が見られた。女性は若年時には下肢の脂肪率が最も高値を示すいわゆる「下半身型」の脂肪分布であるが、加齢と共に体幹部の脂肪率が増加し各部位の脂肪率が増加して各部位の脂肪率に差がなくなる。
【００２２】
総合的な結果としては、加齢によって男女とも上半身の脂肪率の増加と下肢の除脂肪量低下が見られ、特に女性の脂肪分布は、加齢と共に下半身過多から男性の体格に近い上半身肥満型へと顕著に変化していた。つまり、体組成の加齢変化は全身一様な変化ではなく、部位毎に男女で特徴的な変化をしていることがわかった。
【００２３】
従って本発明の装置では、部位別のＢＩＡによる体組成評価の値を用いて、各年代の脂肪、除脂肪、筋肉の分布の様子から、どの年代の体格（体型）に近いかを表現することで体格的な若々しさを判定する。更に複数の周波数を用いたＢＩＡにより、細胞内外液比に関与する指標や、細胞のサイズ（ＢＣＭ：ｂｏｄｙｃｅｌｌｍａｓｓ）、リアクタンスや位相角といった細胞レベルでの加齢変化と関係が深いと言われている値を推定し、これらの値の平均加齢変化と比較し、外観からでは解らない細胞レベルでの若々しさも判定する。それらの結果を組み合わせて、脂肪や筋肉の分布といった体格要素の加齢変化と細胞の質の加齢変化を考慮した総合的年齢判定と、両者のズレなどを判定表示し、その結果に基づいた生活行動アドバイスを提示する。
【００２４】
特に体幹部の脂肪と生活習慣病の危険因子には強い関連があることが示唆されており、適切な判定、アドバイスを行うことで、生活習慣病の予防を促進する。
【００２５】
【実施例】
本発明の実施例を図面に基づき説明する。
【００２６】
図１は体組成測定装置の外観図、図２はその電気的接続を示すブロック図である。
【００２７】
図１は、本発明の一実施例である体組成測定装置の外観斜視図であり、測定装置１は概略Ｌ型の形状をしている。下部に体重計２を設け、この体重計２は、公知のものであり、被験者の体重を測定するために載る載台面２ａに被験者の左右の足の底面が接する電極部３、４を設けてある。この電極部３、４は、電流を流すための電流供給電極３ａ、４ａと、電圧を測定する電圧測定電極３ｂ、４ｂとから構成される。
【００２８】
また測定装置１の上面には、操作ボックス５が設けられている。この操作ボックス５には、電源スイッチや数値キーといった複数のキーからなり、各種の身体情報の入力を行う入力手段である入力装置６、測定結果を表示するドットマトリクスＬＣＤからなる表示手段である表示装置７、測定結果を用紙に印刷して排出する印刷装置８が設けられている。
【００２９】
更に操作ボックス５には、手用の電極グリップ１３、１４がコード１５、１６を介して接続されている。この手用の電極グリップ１３、１４にも電流を流すための電流供給電極１３ａ、１４ａと、電圧を測定する電圧測定電極１３ｂ、１４ｂが設けられている。手用の電極グリップ１３、１４は測定時以外は、操作ボックス５の左右両側に設けられたフック１７に掛けられる。
【００３０】
図２は、測定装置１の内部電気的ブロック図である。電流印加手段および電圧測定手段であり、左右の手足に接する電極３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂ、１３ａ、１３ｂ、１４ａ、１４ｂの８電極が電極切替装置２０に接続されている。この電極切替装置２０は、電流供給装置２１と、電圧測定装置２２とを介して制御手段である演算制御装置２３に接続される。この演算制御装置２３はマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）を備え、印加電流と測定電圧から生体電気インピーダンスを算出する生体電気インピーダンス算出手段であり、また算出された生体電気インピーダンスの補正を行う補正手段でもある。更には生体の組成に関する指標を算出する体組成算出手段でもあり、他にも各種の演算や制御を行うものである。各種データ等を記憶する記憶手段であるメモリあるいはレジスタからなる記憶装置２４、被験者の体重を測定する体重測定装置２６を接続している。また、入力装置６と表示装置７と印刷装置８とを接続している。電源装置２８は演算制御装置２３やその他の各装置に電力を供給するものである。
【００３１】
次に体組成測定装置の動作について説明する。
【００３２】
図３は、体組成測定装置１の動作を示すフローチャートである。
【００３３】
入力装置６の電源スイッチが押されると（ステップＳ１）、装置が初期化される（ステップＳ２）。個人パラメータの入力状態となり、最初に着衣量を設定する（ステップＳ３）。続いて利用者は入力装置６の数値キーを用いて性別、年齢、身長といった個人パラメータを入力する（ステップＳ４〜Ｓ６）。
【００３４】
入力された個人パラメータが表示装置７に表示され、正しいかどうかを確認するメッセージも表示される（ステップＳ７）。ここで確認されると測定に移行するが、誤りの場合にはステップＳ３の着衣量の設定に戻り、再度入力を行うことになる（ステップＳ８）。
【００３５】
個人パラメータが入力されると体重測定を行う（ステップＳ９）。利用者は体重計２に載ると、体重測定装置２６は荷重を検知してその重量を測定する。
【００３６】
続いて生体電気インピーダンスの測定が行われる。この測定は身体の各部位毎に、複数周波数の測定電流を用いて行われるものである。
【００３７】
ここで、生体電気インピーダンス測定法について説明する。ここで用いる多周波生体電気インピーダンス測定によれば、生体電気インピーダンス値のみならず、生体の各種パラメータ、細胞外液抵抗、細胞内液抵抗及び細胞膜容量等を基に、体水分量、全身における細胞内液量および細胞外液量等、あるいは測定された部位における水分量、細胞内液量および細胞外液量を求めることができる。
【００３８】
これは、生体の電気インピーダンスは、通常、添付図面の図４に示すような、細胞外液抵抗Ｒｅ、細胞内液抵抗Ｒｉおよび細胞膜容量Ｃｍからなる集中定数による等価回路で説明されるが、実際には、生体を構成する個々の細胞が、その形状や性質の差異により、それぞれ定数の異なる回路で表されるため、その集合体である生体では、集中定数による等価回路を測定した場合のようにインピーダンスベクトル軌跡が半円とならずに、コール−コールの円弧則に従う円弧となる。
【００３９】
従って、生体の電気インピーダンスは、一般的に、図５に示すような円弧状の軌跡を描くことになる。ここで、横軸は、電気インピーダンスのレジスタンス成分を表し、縦軸は、電気インピーダンスのリアクタンス成分を示している。生体電気インピーダンスのリアクタンス成分は、容量性であるため、負の値となり、そのベクトル軌跡は、図５のように実軸の下側になる。
【００４０】
図６における、Ｒｏ、ＲｉｎｆおよびＺｃは、それぞれ、周波数０Ｈｚにおける生体電気インピーダンス値、周波数無限大における生体電気インピーダンス値および周波数Ｆｃにおける生体電気インピーダンス値である。ＲｏおよびＲｉｎｆについては、それぞれ、リアクタンスの値が零となるため、レジスタンス成分のみとなる。また、周波数Ｆｃは、リアクタンス成分の絶対値が最大となる周波数であり、Ｚｃは、その周波数での生体電気インピーダンス値である。ここでは、このリアクタンス成分の絶対値が最大となる周波数を特性周波数と呼ぶこととする。これらの値、もしくは、これらの近似される値から、身体の組成である体水分量、細胞内液量、細胞外液量、除脂肪量、細胞内外液比等が算出される。
【００４１】
次に、複数の周波数の交流電流を用いた生体電気インピーダンス測定動作について説明する。
【００４２】
この多周波生体電気インピーダンス測定は、周波数Ｆｉをｉ＝１からはじめて、設定されているｎ回に亘り行う。第一番目の周波数における測定の初期設定として、ｉ＝１が設定され、このｉの値によって周波数Ｆｉが設定される。記憶装置２４内のＲＯＭに予め配置された測定制御パラメータ（以下、測定制御パラメータと略記する）を基に、演算制御装置２３に出力信号周波数を設定され、その出力信号が電流供給装置２１へ出力される。電流供給装置２１は、電流値が設定可能な定電流出力回路で構成されており、測定制御パラメータを基に出力電流値が設定され、その交流電流出力は、電極切替装置２０を介し、各電流供給電極３ａ，４ａ，１３ａ，１４ａを通して被測定者に印加される。
【００４３】
この時、被測定者に流れる電流を別途設けられた基準抵抗（図には示さない）より検出し、その出力のアナログ信号を演算制御装置２３内のＡ／Ｄ変換器を用いてデジタル信号に変換し、その結果を演算制御装置２３のＲＡＭに記憶する。同時に、被測定者に接触された電圧測定電極３ｂ，４ｂ，１３ｂ，１４ｂを通して電圧測定装置２２内の差動増幅回路に入力され、差動増幅回路は、入力されたそれぞれの電圧の差である信号を演算制御装置２３内のＡ／Ｄ変換器に出力する。Ａ／Ｄ変換器は、入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換することで生体電気インピーダンスを測定し、その結果をＲＡＭに記憶する。
【００４４】
第一番目の周波数によるインピーダンス測定が終了したら、ｉ＝ｉ＋１とし、規定の測定回数を終了していないか判定する。ここで、ｉが設定回数のｎを越えていたら、インピーダンスの測定は終了となり、未だ越えていなければ、次の周波数でのインピーダンス測定を行うことになる。
【００４５】
次に、測定値から、インピーダンスベクトル軌跡およびそれに関するパラメータを算出する。生体の電気インピーダンスは、前述したような理由から、インピーダンスベクトル軌跡が半円とならずに、コール−コールの円弧則に従う円弧となるとされている。従って、生体の電気インピーダンスは、一般的に、図５に示すような円弧状の軌跡を描くことになる。求めるベクトル軌跡が円弧であるという仮定から、Ｆｉ周波数（ｉ＝１〜ｎ）におけるそれぞれの生体電気インピーダンス測定値Ｚ１、Ｚ２、……・Ｚｎは、図６に示すようになる。ここでは、インピーダンス平面の実軸（横軸）をＸ軸、虚軸である縦軸をＹ軸として記述する。
【００４６】
そして、座標上にプロットされたＺｉ（ｉ＝１〜ｎ）から、一つの相関関数を得る。それが、下式となるのである。
【００４７】
（Ｘ−ａ）^２＋（Ｙ−ｂ）^２＝ｒ^２
ここで、ａは、円の中心のＸ座標、ｂは、円の中心のＹ座標、ｒは、円の半径を表している。これら、すなわち、ｎ点間の近似相関式である。これにより、
Ｘ＝ａ±√（ｒ^２−ｂ^２）
が得られ、さらに、Ｒｏ＞Ｒｉｎｆであるから、
Ｒｏ＝ａ＋√（ｒ^２−ｂ^２）
Ｒｉｎｆ＝ａ−√（ｒ^２−ｂ^２）
となる。これより、図４の等価回路におけるＲｅおよびＲｉは、
Ｒｅ＝Ｒｏ
Ｒｉ＝Ｒｏ・Ｒｉｎｆ／（Ｒｏ−Ｒｉｎｆ）
と求められる。
【００４８】
特性周波数ＦｃにおけるインピーダンスベクトルＺｃは、そのときの虚軸成分であるリアクタンス、すなわち、ここでのＹ軸成分の絶対値が最大になる点であるため、その実軸成分であるＸ座標および虚軸成分であるＹ座標は、
Ｘ＝ａ、Ｙ＝ｂ−ｒ
従って、
Ｚｃ＝ａ＋ｊ（ｂ−ｒ）
とも表され、レジスタンス成分Ｒとリアクタンス成分Ｘを求めることができる。
【００４９】
また、求められたインピーダンスベクトル軌跡、および、それに関するパラメータであるＲｏおよびＲｉｎｆ、または、ＲｅおよびＲｉの値と、個人パラメータとして入力された性別、身長、体重、年齢の値とに基づいて、既知の計算方法により、細胞内液量ＩＣＷ、細胞外液量ＥＣＷ、細胞内外液量比ＩＣＷ／ＥＣＷ、体水分量ＴＢＷ（＝ＩＣＷ＋ＥＣＷ）等の値も求められる。例えば、細胞内液量ＩＣＷ、細胞外液量ＥＣＷ、体水分量ＴＢＷの値は、Ｒｉ、Ｒｅ、身長Ｈｔ、体重Ｗの値を用いて以下の式により求められる。
【００５０】
ＩＣＷ＝Ｋ_ｉ１Ｈｔ^２／Ｒｉ＋Ｋ_ｉ２Ｗ＋Ｋ_ｉ３
ＥＣＷ＝Ｋ_ｅ１Ｈｔ^２／Ｒｅ＋Ｋ_ｅ２Ｗ＋Ｋ_ｅ３
ＴＢＷ＝ＩＣＷ＋ＥＣＷ
（但し、Ｋ_ｉ１、Ｋ_ｉ２、Ｋ_ｉ３、Ｋ_ｅ１、Ｋ_ｅ２、Ｋ_ｅ３は係数）
【００５１】
図３のフローチャートに戻り、装置の動作説明を行う。
最初に両足間の生体電気インピーダンスを測定する（ステップＳ１０）。演算制御装置２３からの信号で電極切替装置２０が切り替わることにより、電極３ａ、４ａ間に電流供給装置２１から交流電流が供給され、電極３ｂ、４ｂで電圧測定装置２２により電圧が測定される。この時、前述の説明のよう多周波数での生体電気インピーダンス測定を行い、この部位間でのレジスタンスＲとリアクタンスＸ及びインピーダンスＺを算出する。
【００５２】
以下同様に、両手間を測定するもので、電流供給電極１３ａ、１４ａ間に交流電流を流し、電圧測定電極１３ｂ、１４ｂ間で電圧を測定する（ステップＳ１１）。
【００５３】
更に右手足間を測定するもので、電流供給電極１４ａ、４ａ間に交流電流を流し、電圧測定電極１４ｂ、４ｂ間で電圧を測定する（ステップＳ１２）。
【００５４】
更に左手足間を測定するもので、電流供給電極１３ａ、３ａ間に交流電流を流し、電圧測定電極１３ｂ、３ｂ間で電圧を測定する（ステップＳ１３）。
【００５５】
更に右脚部を測定するもので、電流供給電極１４ａ、４ａ間に交流電流を流し、電圧測定電極３ｂ、４ｂ間で電圧を測定する（ステップＳ１４）。
【００５６】
更に左脚部を測定するもので、電流供給電極１３ａ、３ａ間に交流電流を流し、電圧測定電極３ｂ、４ｂ間で電圧を測定する（ステップＳ１５）。
【００５７】
更に右腕部を測定するもので、電流供給電極１４ａ、４ａ間に交流電流を流し、電圧測定電極１３ｂ、１４ｂ間で電圧を測定する（ステップＳ１６）。
【００５８】
更に左腕部を測定するもので、電流供給電極１３ａ、３ａ間に交流電流を流し、電圧測定電極１３ｂ、１４ｂ間で電圧を測定する（ステップＳ１７）。
【００５９】
各部位の生体電気インピーダンス測定が終了すると、被験者の体組成の算出を行う。最初に全身の体組成を算出する（ステップＳ１８）。
【００６０】
尚、生体電気インピーダンスを用いて全身の体脂肪率、体脂肪量、除脂肪量を求める方法に関しては既に知られた技術のため、ここでは簡単な説明に留める。
【００６１】
体脂肪率：％Ｆａｔ、体脂肪量：ＢＦＭ、除脂肪量：ＦＦＭは、体密度：ＢＤを用いて以下のように算出する。
【００６２】
％Ｆａｔ＝（４．９５／ＢＤ−４．５）×１００
ＢＤ＝ａ−ｂ×Ｗ×Ｚ／Ｈ^２
ＢＦＭ＝Ｗ×％Ｆａｔ／１００
ＦＦＭ＝Ｗ×（１−％Ｆａｔ）／１００
【００６３】
ここで、Ｗ（ｋｇ）：体重、Ｈ（ｃｍ）：身長、Ｚ（Ω）：測定インピーダンス、ａ，ｂは係数である。
【００６４】
これらの演算式より、全身の体脂肪率、体脂肪量、除脂肪量が算出される。
【００６５】
また、各部位において測定された生体電気インピーダンスと体重のデータ及び設定された身長データから、ＤＥＸＡ測定（二重Ｘ線吸収法）において得られているデータと比較することにより、四肢の各部位における体脂肪率、除脂肪量を算出することができる。更には、体脂肪率と除脂肪量の比率から、その部位における重量を算出することが可能であり体脂肪量も算出することができる（ステップＳ１９）。
【００６６】
更に全身の体脂肪量、除脂肪量から、各部位において測定された体脂肪量、除脂肪量を減ずることにより、体幹部の体脂肪量、除脂肪量、体脂肪率も算出することができる。
【００６７】
算出された全身及び各部位の結果は図７に示すよう表示される（ステップＳ２０）。図７は、全身及び上半身と下半身で分けたときの体組成を表すものである。
【００６８】
更に一定時間経過後、図８に示すよう各部位の体組成を表す表示に切り替わる。ここでは体幹部、右腕、左腕、右足、左足の５部位に分けて体組成を表示している。
【００６９】
尚、ここでは、測定された各部位の体組成の表示と共に、被験者の同年代における平均値との比較値も表示するものとなっている。
【００７０】
次いで体格の年齢の指標を判定する（ステップＳ２１）。
【００７１】
前述したよう男女共に加齢と共に、特に上腕や体幹部に脂肪が多くなり、脚部の脂肪、筋肉量が減少する傾向にある。
【００７２】
体幹部のみまたは体幹部と上腕を合わせた脂肪の指標は加齢によって高くなるが、脚部の筋肉と脂肪の指標は加齢によって低くなる。
【００７３】
よって指標として、分子を「体幹部脂肪量」、「体幹部脂肪率」、「体幹部脂肪分布率」またはそれぞれに「上腕部脂肪量」、「上腕部脂肪率」、「上腕部脂肪分布率」を足したものとし、分母を「脚部脂肪量」、「脚部筋肉量」、「脚部筋肉量／体重」、「脚部脂肪率」、「脚部筋肉率」などにすると、その値は加齢に比例するものとなる。
【００７４】
尚、体幹部脂肪分布率とは、
体幹部脂肪分布率＝（体幹部脂肪量／全身脂肪量）×１００
で、算出される値であり、この値は全身の脂肪量のうちの体幹部の脂肪が占める割合を示している。前述したよう高齢になるほど体幹部の脂肪が増加する傾向にあり、この値が小さいほど若い体格であると考えられる。
【００７５】
本実施例で用いる体格年齢の指標は、加齢による変化が最も発生し易いと考えられる次のパラメータを用いた式で算出することとする。
【００７６】
体格年齢＝ａ_１×（体幹部脂肪量＋上腕部脂肪量）／（脚部筋肉量）＋ｃ_１
または
体格年齢＝ａ_２×（体幹部脂肪量＋上腕部脂肪量）／（脚部筋肉量／体重）＋ｃ_２
（但し、ａ_ｎ，ｃ_ｎは係数）
【００７７】
ここで算出された「体格年齢」を用いて、ステップＳ５で設定されている実年齢とのズレ率を算出する。
実年齢とのズレ率（％）＝（体格年齢−実年齢）／実年齢×１００
【００７８】
ここで算出された値に基づき、体格の年齢的な評価として体格年齢レベルを算出する。実年齢とのズレ率（％）の値により、次の３つのレベルに分けることとする。
−１０％未満：レベル１＝実年齢より若々しい体格
−１０％〜＋１０％：レベル２＝実年齢相当の体格
＋１０％以上：レベル３＝実年齢より老いた体格
【００７９】
表示装置７には、図９に示すよう体格バランス年齢を示すグラフ結果が表示される。この値は上半身の重量／下肢筋肉量から算出された体格年齢であり、各年齢における平均値を示すラインと共に表示される。
【００８０】
更に一定時間経過後、図１０に示すよう体格年齢を示すグラフ結果が表示される。これは、前述した（体幹部脂肪量＋上腕部脂肪量）／（脚部筋肉量）により算出された値であり、年齢に応じた平均値のラインが示され、被験者が同年齢の平均値と比較してどの程度にあるかを把握できるものである。
【００８１】
次いで、細胞の年齢の指標を算出する（ステップＳ２２）。
【００８２】
加齢と共に細胞の大きさ（ＢＣＭ）が萎縮してくる傾向があり、細胞内液量／細胞外液量の比率（≒Ｒｉ／Ｒｅ）や、細胞膜の性質を反映すると言われるリアクタンス（Ｘｃ）の絶対値、リアクタンス（Ｘｃ）の絶対値／レジスタンス（Ｒ）の値等が低下する傾向を示す。本発明では、次に示す演算式のいずれかを用いて細胞年齢を算出し、細胞レベルでの加齢度を求める（ただしａ_ｎ，ｂ_ｎは係数）。
【００８３】
▲１▼細胞の大きさ：ＢＣＭを用いる場合
細胞年齢＝ａ_１×ＢＣＭ＋ｂ_１
【００８４】
▲２▼細胞内液量：ＩＣＷ及び細胞外液量：ＥＣＷを用いる場合
細胞年齢＝ａ_２×ＩＣＷ／ＥＣＷ＋ｂ_２
【００８５】
▲３▼細胞内液抵抗：Ｒｉ及び細胞外液抵抗：Ｒｅを用いる場合
細胞年齢＝ａ_３×Ｒｉ／Ｒｅ＋ｂ_３
【００８６】
▲４▼２つの測定周波数Ｒ１とＲ２（但し、Ｒ１＜Ｒ２）を用いる場合
細胞年齢＝ａ_４×Ｒ１／Ｒ２＋ｂ_４
【００８７】
▲５▼リアクタンス：Ｘｃを用いる場合
細胞年齢＝ａ_５×｜Ｘｃ｜＋ｂ_５
【００８８】
▲６▼リアクタンス：Ｘｃとレジスタンス：Ｒを用いる場合
細胞年齢＝ａ_６×｜Ｘｃ｜／Ｒ＋ｂ_６
【００８９】
上記式において、▲１▼において算出される値は細胞の大きさそのものを表す指標であり、また、▲２▼、▲３▼において算出される値は細胞保有水分に基づく指標となる。また、その他の式において算出されるものも細胞の状態を表すものである。
【００９０】
本実施例では、▲１▼の細胞の大きさ：ＢＣＭを用いた演算式において、細胞年齢を算出することとする。尚、細胞の大きさ：ＢＣＭは次式によって算出される。
【００９１】
ＢＣＭ＝ａ（ｂＨ^ｃ／Ｘｃ^ｄ）＋ｅＷ−ｆ
ここでＨ（ｃｍ）：身長、Ｗ（ｋｇ）：体重、Ｘｃ（Ω）：リアクタンス、ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆは係数である。
【００９２】
算出されたＢＣＭ及びこのＢＣＭを用いて算出された細胞年齢が、図１１に示すよう表示装置７に表示される。
【００９３】
算出された「細胞年齢」を用いて、ステップＳ５で設定されている実年齢とのズレ率を算出する。
実年齢とのズレ率（％）＝（細胞年齢−実年齢）／実年齢×１００
【００９４】
ここで算出された値に基づき、細胞の年齢的な評価として細胞年齢レベルを算出する。実年齢とのズレ率（％）の値により、次の３つのレベルに分けることとする。
−１０％未満：レベル１＝実年齢より若々しい細胞
−１０％〜＋１０％：レベル２＝実年齢相当の細胞
＋１０％以上：レベル３＝実年齢より老いた細胞
【００９５】
次に、体格年齢レベルと細胞年齢レベルの結果から、被験者の体組成の総合的な判定を行う（ステップＳ２３）。これは、それぞれの年齢レベルの組み合わせにより、図１２に示す表のよう判定結果及びアドバイスを行うものである。
【００９６】
また図１３は、図１２の表から選択された総合判定の表示状態を示すものである（ステップＳ２４）。
【００９７】
ここで、入力装置６の印刷スイッチが押されると印刷装置８から、測定結果が記載された用紙が印刷され、排出される（ステップＳ２５、Ｓ２６）。
【００９８】
ステップＳ２５で印刷スイッチが押されていない場合には、一定時間経過後電源はオフとなり、全ての動作は終了する（ステップＳ２７）。
【００９９】
以上、本発明の一実施例を説明したが、ここでは多周波生体電気インピーダンス測定においてレジスタンス成分とリアクタンス成分を算出し、体格及び細胞の年齢の指標に用いているが、単一周波数における生体電気インピーダンスの測定により、レジスタンス成分とリアクタンス成分の算出を行い、体格及び細胞年齢の指標に用いるものとしてもよい。
【０１００】
また、ここでは細胞および体格の年齢の指標として、全身の細胞年齢と体格年齢を示すものとして説明したが、各年代における部位毎の筋肉量、脂肪量やＢＣＭの平均値を記憶し、その値と各部位における測定データとを比較することで、部位毎における細胞年齢および体格年齢を示す形態としてもよい。
【０１０１】
また、体格判定には、実施例に示した身長、体重、生体電気インピーダンスといった指標に加え、更にウエスト長や洋服のサイズ、あるいは女性であれば下着のサイズといったパラメータを用いて体格の判定に利用することとすれば、より正確な体格の判定を行うことができる。
【０１０２】
【発明の効果】
本発明の体組成測定装置では、被験者の細胞に関する指標の加齢変化を判定するので、外観からでは解らない細胞という人体の内面的な評価ができ、筋肉の質といった観点から被験者の体組成を評価することができ、有用なものとなる。
【０１０３】
また、本発明の体組成測定装置では、被験者の体幹部の脂肪と全身の脂肪との分布のバランスや脂肪と筋肉の付いている部位のバランスによって体格的な若々しさを判定するので、自分の体格がどの年齢、年代に近いのかを判断することができ、有用なものとなる。
【０１０４】
また、本発明の体組成測定装置では、被験者の細胞レベルでの加齢変化と実年齢との比較及び体格の加齢変化と実年齢との比較の２つの組み合わせから体組成の判定を行うものであるため、内面的評価と外面的評価の両面からの評価となり、被験者の体組成を詳細に評価したものとなり、有用なものとなる。
【０１０５】
更に本発明の体組成測定装置では、生活習慣病の危険因子として強い関連があるとされる体幹部の脂肪を考慮した体組成の評価結果に基づいて、適切なアドバイスを行うものであるため、生活習慣病の予防を促進することができ、有用なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例における体組成測定装置の外観図。
【図２】本発明の実施例における体組成測定装置の内部ブロック図。
【図３】本発明の実施例における体組成測定装置のフローチャート。
【図４】本発明の原理となる人体の組織内細胞の電気的投下回路を示す図である。
【図５】本発明において用いる生体電気インピーダンス測定を説明するため人体の生体電気インピーダンスベクトル軌跡を示す図。
【図６】周波数０Ｈｚおよび周波数無限大と特性周波数の関係を表す図。
【図７】本発明の実施例における体組成測定装置の表示例。
【図８】本発明の実施例における体組成測定装置の別表示例。
【図９】本発明の実施例における体組成測定装置の別表示例。
【図１０】本発明の実施例における体組成測定装置の別表示例。
【図１１】本発明の実施例における体組成測定装置の別表示例。
【図１２】本発明の実施例における体組成測定装置の判定及びアドバイスを決める表。
【図１３】本発明の実施例における体組成測定装置の別表示例。
【符号の説明】
１体組成測定装置
２体重計
２ａ載台面
３，４電極部
３ａ，４ａ，１３ａ，１４ａ電流供給電極
３ｂ，４ｂ，１３ｂ，１４ｂ電圧測定電極
５操作ボックス
６入力装置
７表示装置
８印刷装置
１３，１４電極グリップ
１５，１６コード
１７フック
２０電極切替装置
２１電流供給装置
２２電圧測定装置
２３演算制御装置
２４記憶装置
２６体重測定装置
２８電源装置

Claims

生体に電流を印加する電流印加手段と、電圧を測定する電圧測定手段と、印加した電流と測定した電圧から測定部位の生体電気インピーダンスに関するパラメータを算出する生体電気インピーダンス算出手段と、
その算出された生体電気インピーダンスに関するパラメータ値を基に、被験者の細胞の年齢に関する指標を判定する判定手段とからなる体組成測定装置。
前記細胞の年齢に関する指標は、細胞の大きさを用いることを特徴とする請求項１に記載の体組成測定装置。
前記細胞の年齢に関する指標は、細胞保有水分を用いることを特徴とする請求項１に記載の体組成測定装置。
前記判定された細胞の年齢に関する指標と被験者の実年齢との比較から、細胞の年齢的な評価を行うことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の体組成測定装置。
生体に電流を印加する電流印加手段と、電圧を測定する電圧測定手段と、印加した電流と測定した電圧から測定部位の生体電気インピーダンスに関するパラメータを算出する生体電気インピーダンス算出手段と、
その算出された生体電気インピーダンスに関するパラメータ値を基に、被験者の体格の年齢に関する指標を判定する判定手段とからなる体組成測定装置。
前記体格の年齢に関する指標は体幹部の脂肪に関するパラメータと、脚部の脂肪または筋肉に関するパラメータとから算出される値であることを特徴とする請求項５に記載の体組成測定装置。
前記体格の年齢に関する指標は体幹部脂肪分布率を用いることを特徴とする請求項５に記載の体組成測定装置。
前記判定された体格の年齢に関する指標と被験者の実年齢との比較から、体格の年齢的な評価を行うことを特徴とする請求項５から７のいずれか１項に記載の体組成測定装置。
生体に電流を印加する電流印加手段と、電圧を測定する電圧測定手段と、印加した電流と測定した電圧から測定部位の生体電気インピーダンスに関するパラメータを算出する生体電気インピーダンス算出手段と、
その算出された生体電気インピーダンスに関するパラメータ値を基に、被験者の細胞に関する指標及び体格に関する指標の加齢変化を判定する判定手段と、
判定された細胞に関する指標の加齢変化と被験者の実年齢との比較から細胞の年齢的な評価を行う細胞評価手段と、
判定された体格に関する指標の加齢変化と被験者の実年齢との比較から体格の年齢的な評価を行う体格評価手段と、
細胞と体格の年齢的な評価の組み合わせにより、被験者の年齢的な体組成を判定する体組成判定手段とからなる体組成測定装置。
前記判定された被験者の年齢的な体組成に応じてアドバイスを行うアドバイス生成手段を更に備えることを特徴とする請求項９に記載の体組成測定装置。