JP3396677B2 - 体脂肪測定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、人体の表面近傍に
層状に存在する皮下脂肪、及び人体の内部に存在する内
臓脂肪を簡便且つ高精度で測定する体脂肪測定装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】媒体の電気インピーダンスの違いを利用
して、三次元物体中の媒体の空間分布を導出する方法と
して、測定対象の物体に電流を印加し、物体の表面上に
誘起した電位分布から物体の内部のインピーダンス分布
を画像化するインピーダンスＣＴ法が知られている。こ
の技術は、生体中の血液、肺、脂肪等の分布の測定に応
用されつつある（日本ＭＥ学会ＢＭＥ Vol.8, No.8(199
4)p.49）。

【０００３】インピーダンスＣＴ法の外、電気インピー
ダンスの測定によって皮下脂肪量並びに内臓脂肪量を測
定する装置として、特開平１１−１１３８７０号公報に
記載された体脂肪測定装置（従来技術１）や特開平１１
−１２３１８２号公報に記載された体内脂肪計（従来技
術２）がある。従来技術１に記載の体脂肪測定装置は、
複数の電極を体表面に装着し、電極間のインピーダンス
を計測し電極装着部位断面のインピーダンス行列を生成
し、演算手段が入力手段からの装着部位情報に応じた係
数行列との積を求めて対象断面の体脂肪分布を算出して
いる。また、従来技術２に記載の体内脂肪計は、被験者
の腹部の周囲に巻き付けた巻帯の内側に略等間隔でそれ
ぞれ電流路形成電極及び計測用電極を有する電極対を設
け、選択した２つの電極対の電流路形成電極間に交流を
流して電流路を形成し、計測用電極は、形成された電流
路におけるインピーダンスを計測する。２つの電極対を
適宜選択することで、隣接する電極対間では主として測
定部位の皮下脂肪を計測し、対向する電極間では主とし
て測定部位の内臓脂肪を計測している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】インピーダンスＣＴ法
を体脂肪測定に応用した装置では、体表面に誘起された
電位から体内の脂肪分布を推定できる空間分解能が十分
でないため、体脂肪量の定量的算出が難しく、しかも、
その算出に大規模な数値計算が必要であった。

【０００５】従来技術１の体脂肪測定装置は、装着部位
に応じた係数行列の具体的生成方法及びインピーダンス
行列と係数行列との積から対象断面の体脂肪分布画像を
生成する具体的方法に関する記載が無い。

【０００６】従来技術２の体内脂肪計は、測定部位の皮
下脂肪量を測定できるが、測定量には、人体の内部に存
在する他の媒体の量や分布の影響が含まれ、精度が不十
分であった。また、人体内部の内臓脂肪を測定しようと
しても、人体の表面近傍に層状に存在する皮下脂肪の影
響が非常に大きく内臓脂肪量を十分な精度で測定できな
かった。

【０００７】本発明は、簡便且つ高精度に、人体の表面
近傍に層状に存在する皮下脂肪の厚み、断面積等の皮下
脂肪量や人体の内部に存在する内臓脂肪量を測定でき、
しかも容易に装着可能な体脂肪測定装置を提供すること
を課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の体脂肪測定装置は、被測定体のへそ位置を
基準にして、被測定体の腹部表面上への配置の位置が決
定される一つ以上の電極からなる第１電極群と、被測定
体の背中表面上に配置される一つ以上の電極からなる第
２電極群と、被測定体の表面上で第１電極群と第２電極
群との略中間の位置に配置される二つ以上の電極からな
る第３電極群と、第１電極群から選択した一つの電極及
び第２電極群から選択した一つの電極間に電流を流し、
第３電極群の内の二つの電極間に発生する電圧を測定す
る測定手段と、該電圧値に基づいて被測定体の腹部の脂
肪量を算出する算出手段とを有する。

【０００９】あるいは、被測定体のへそ位置を基準にし
て、被測定体の腹部表面上への配置の位置が決定される
一つ以上の電極からなる第１電極群と、被測定体の背中
表面上に配置される三つ以上の電極からなる第２電極群
と、第２電極群から選択した二つの電極間に電流を流
し、第１電極群から選択した一つの電極及び第２電極群
から選択した一つの電極間に発生する電圧を測定する測
定手段と、該電圧値に基づいて被測定体の腹部の脂肪量
を算出する算出手段とを有する。

【００１０】また、本発明の体脂肪測定装置は、被測定
体の腹部の脂肪量を算出する際に、性別及び／又は年齢
を考慮して算出精度を高めるようにしている。

【００１１】

【００１２】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）第１の実施
の形態の体脂肪測定装置は、人体の内部に存在する内臓
脂肪の断面積などの内臓脂肪量を測定する。

【００１３】図１に示す第１実施例の体脂肪測定装置
は、被測定体である人体のへそ位置を基準にして人体の
腹部表面上に配置する一つの電極からなる第１電極群１
と、人体の背中表面上に配置する一つの電極からなる第
２電極群２と、人体の表面上で第１電極群１と第２電極
群２との中間の位置に配置する二つの電極からなる第３
電極群３と、第１電極群１を腹部表面上に配置する際の
基準位置を示すへそ位置マーカー４と、略非伸縮性のベ
ルト５と、ベルト５を人体腹部に巻いて固定するための
バックル６，７と、制御部８とを備える。なお、第１電
極群１及び第２電極群２のそれぞれは、二つ以上の電極
であってもよく、第３電極群３は、三つ以上の電極であ
ってもよい。本発明に係る体脂肪測定用ベルトは、これ
ら第１電極群１、第２電極群２、第３電極群３、及びへ
そ位置マーカー４を備えたものである。

【００１４】制御部８は、第１電極群１の電極と第２電
極群２の電極間に電流を流し、第３電極群３の二つの電
極間に発生する電圧を測定する測定手段と、測定された
電圧値に基づいて人体腹部の脂肪量を算出する算出手段
とを備える。さらに制御部８は、測定者の腹部外周長
（ウエスト長）や性別及び必要に応じて年齢などの身体
情報を入力するための入力装置や、入力された身体情報
及び算出した脂肪量を出力するための表示装置９を備え
てもよい。このときの算出手段は、測定された電圧値と
入力された測定者の腹部外周長や性別（及び必要に応じ
て年齢）を用いて人体腹部の脂肪量を算出する。また、
制御部８と第１電極群１、第２電極群２、第３電極群３
とは電気配線によって電気的に接続されている。この
際、配線（電気コード）は測定の邪魔にならないように
ベルト５内部に埋め込むことができる。

【００１５】次に、体脂肪測定方法を説明する。まず、
図２に示すように、測定者はへそ位置マーカー４がへそ
位置に来るようにベルト５を腹部（ウエスト）に巻き、
バックル６でベルト５の長さを調節しながらベルト５を
絞り、バックル６をバックル７に挿入してベルト５を腹
部に固定する。

【００１６】次に、制御部８を操作して測定者のウエス
ト長や性別（及び必要に応じて年齢）などの身体情報を
入力し、その後、制御部８に設けられた測定開始ボタン
などの入力を合図に、測定手段が第１電極群１の電極と
第２電極群２の電極間に電流を流して第３電極群３の二
つの電極間に発生する電圧を測定し、算出手段が測定さ
れた電圧値と入力された身体情報等に基づいて測定者の
腹部の脂肪量を算出する。算出された脂肪量は表示装置
９に出力される。測定時の測定者の姿勢は、立位、座
位、仰臥位などをとることができるが、測定の簡便性及
び安定性の観点からは立位が好ましく、Ｘ線ＣＴによる
腹部断層像の撮影姿勢に合わせるという観点からは仰臥
位が好ましい。また、測定時の呼吸状態として、自然呼
気、自然吸気、最大呼気、最大吸気などをとることがで
きるが、測定の簡便性及び安定性の観点からは自然呼気
又は自然吸気が好ましい。また、測定は通例、室温環境
下で行うことができる。たとえば０〜４０℃の間で行う
ことができるが、快適性及び電極と肌との電気的接触を
良好に保つという観点からは１０〜３５℃が好ましい。

【００１７】算出する脂肪量は典型的には、人体腹部の
内臓脂肪量、特にベルトを巻いた胴体断面における内臓
脂肪断面積である。また、内臓脂肪量の多い人は概して
総脂肪量（内臓脂肪量と皮下脂肪量の和）も多いという
相関があるため、本発明の測定装置によって人体の総脂
肪量を近似的に算出することもできる。

【００１８】制御部８の中の測定手段は、電流源と電圧
計を備える。電流源は扱いやすさの観点から交流である
ことが好ましく、交流の周波数は、通常１０〜５００ｋ
Ｈｚを用いることができ、特に５０〜２００ｋＨｚを用
いるのが好ましい。また、この時の電流値は通常０．３
〜３ｍＡを用いることができる。電圧計による電圧値
（電圧の振幅又は実効値）の測定の際に位相遅れを同時
に測定してもよく、その場合、測定した位相遅れをデー
タ解析に利用できる。

【００１９】第３電極群３の二つの電極間で測定される
電圧Ｖは、第１電極群１と第２電極群２を通して人体の
腹部に略横断的に電流を流したときに、第１電極群１と
第２電極群２との中間の位置に発生する電位の空間変化
率を反映する。この電位の空間変化率は内臓脂肪の量と
強く相関し、空間変化率の絶対値が大きい場合は内臓脂
肪の量が多く、小さい場合は内臓脂肪量が少ない。しか
も、その空間変化率は皮下脂肪の分布や量にほとんど影
響されないため、簡便且つ高精度に内臓脂肪の量を算出
できる。

【００２０】内臓脂肪量の定量的な算出のため、電圧Ｖ
と内臓脂肪の量ｍとを関係付ける相関式を予め作成し、
制御部８の中の算出手段に入力しておく。具体的には、
種々の量ｍを持つ被験者を複数用意し、それらに対して
前述の方法で測定した電圧値Ｖと、実際の内臓脂肪量ｍ
の相関式を作成する。電圧値Ｖの測定では、全ての被験
者で流す電流を同一にするか、あるいは、被験者毎に異
なる電流を流し、得られた電圧値を同一の電流量を流し
たときに発生する電圧値に換算する。内臓脂肪量ｍを測
定する方法としては、Ｘ線ＣＴ法やＭＲＩ法から得られ
た断層像から断面積や体積を求める方法がある。なお、
断層像から断面積を算出する場合、電流の拡がりを考慮
して、該断面だけでなく、その近傍の断層像をも撮影
し、それらの複数枚の断層像の平均から内臓脂肪の断面
積を算出すると精度が向上する。電圧値Ｖによって総脂
肪量（内臓脂肪量と皮下脂肪量の和）を算出する場合
も、同様な方法で相関式を作成すればよい。

【００２１】相関式は多変量解析手法を用いてたとえば
線形多項式で近似して表せ、回帰係数ａ０、ａ１及び入
力された測定者の腹部外周長Ｕを用いて、ｍ＝ａ０＋ａ
１・Ｖ・Ｕ^ｎなどとなる。ｎは０または正の実数の値を
とるべき乗の指数であり、相関が最も高くなるようにそ
の値を決めることができる。典型的には、量ｍが内臓脂
肪の断面積などの絶対値を表す場合、ｎ＝３となり、量
ｍが腹部の全断面積に対する内臓脂肪の断面積の比など
の相対値を表す場合、ｎ＝１となる。説明変数の数を増
やして相関式の精度を向上することもできる。たとえ
ば、ｍ＝ａ０＋ａ１・Ｖ・Ｕ^ｎ＋ａ２・Ｕ ^ｎ’やｍ＝
ａ０＋ａ１・Ｖ・Ｕ^ｎ＋ａ２・Ｖ・Ｕ^ｎ’などが例示さ
れる。ここで、ａ２は回帰係数、ｎ’は０又は正の実数
の値をとるべき乗の指数であり、相関が最も高くなるよ
うにその値を決めることができる。あるいは非線型な多
項式で相関式を作成し、算出の精度を向上させることも
できる。種々の形の非線型多項式をつくることができる
が、たとえば、ａ０、ａ１、ａ２、ａ３を回帰係数とし
て、ａ０・ｍ^３＋ａ１・ｍ^２＋ａ２・ｍ＋ａ３＝ Ｖ・
Ｕ^ｎなどが例としてあげられる。また、算出の精度を向
上させるため、測定者の性別によって相関式を使い分け
ることもできる。すなわち、男性用の相関式と女性用の
相関式をそれぞれ作成し、入力装置に入力された測定者
の性別の情報をもとに、使用する相関式を選択する。相
関式が設定されれば、内臓脂肪量の未知の測定者に対し
て測定された電圧値Ｖから相関式に従って内臓脂肪量ｍ
を算出できる。

【００２２】ベルト５は、たとえばビニール、合成樹
脂、合成皮革、天然皮革、織布、不織布などの略非伸縮
性の素材で構成できる。第１〜第３電極群は直接ベルト
５上に固定してもよいし、第１〜第３電極群をそれぞれ
胴体表面に沿って湾曲可能な支持体上に配置し、その支
持体をベルト５に固定する構造としてもよい。支持体は
たとえば合成樹脂やゴムなどで作ることができる。制御
部８、第１〜第３電極群、配線等をベルト５から脱着可
能な構造にして、ベルト５のみを測定装置から取りはず
し、ベルト５の洗浄を容易にしたり、新しいベルト５に
交換できるようにすることもできる。また、長さを示す
目盛りをベルト５に付加することによって、ベルト５を
使って測定者が自分のウエスト長を計測できるようにし
てもよい。また、ベルト５を腹部に締め付ける強さを測
定者によらずに一定にするため、バックル６の位置を、
測定者のウエスト長に応じたベルト５上の適切な位置に
設定できるようにした目盛りをベルト５に付加すること
もできる。また、第１電極群１と第２電極群２との間以
外のベルト部に合成ゴムや天然ゴムなどの伸縮性素材を
用いてもよい。また、電極と肌との接触を十分にするた
め、ベルト５の外側に第二のベルトを配置した二重ベル
ト構造にすることもできる。第二のベルトを締めること
によってベルト５上の電極が肌に強く押しつけられ、電
極と肌との接触が確実になる。

【００２３】本発明の測定装置を腹部に装着したとき、
第２電極群２は背中に、第３電極群３は脇腹におよそ配
置されるが、第１〜第３電極群が非伸縮性のベルト５に
固定されているため、ウエスト上で第２電極群２と第３
電極群３が配置される位置は測定者のウエスト長によっ
て変化する。このとき、高い測定精度を実現するため
に、第１電極群１と第３電極群３との距離Ｌ１と、第２
電極群２と第３電極群３との距離Ｌ２とが略等しくなる
ようにして各電極群をベルト５上に固定する。これによ
って、第３電極群３は、測定者のウエスト長によらず必
ず、第１電極群１と第２電極群２の中間地点で発生する
電圧を検出する。主にウエスト長６０〜１１０ｃｍの測
定者を測定対象とする場合、ベルト５に沿って測定した
第１電極群１と第２電極群２との距離を３５〜５０cmに
設定することが好ましく、特に４０〜４５ｃｍに設定す
ることが好ましい。

【００２４】本発明の測定装置において、図１、図２に
示すように、第３電極群３が人体腹部の右脇腹に当たる
ような構造にしてもよいし、左右対称な構造にして左脇
腹に当たる構造にしてもよい。胃から遠い右脇腹に第３
電極群３が当たる構造の方が、測定値が食事の影響を受
けにくい傾向がある。

【００２５】第３電極群３の中の二つの電極間の距離は
最適な範囲に設定することが好ましい。電極間距離が小
さすぎると、電極間に十分な電位差が発生せず、測定感
度上好ましくない。この観点から、電極間の距離（中心
間距離）は通常３ｃｍ以上であることが好ましい。一
方、電極間距離が大きすぎると測定電圧に皮下脂肪の分
布や量の影響が現れるため、電極間距離は腹部外周長の
１／６以下であることが好ましい。たとえばウエスト長
６０〜１１０ｃｍの測定者を測定対象とする場合、電極
間距離を３〜１０ｃｍにすることが好ましい。

【００２６】電極の形状としてはたとえば円盤状や矩形
状のものを用いることができる。また、電極の大きさと
しては、電極形状が円盤状の場合、たとえば直径０．６
〜３．５ｃｍの電極を用いることができ、特に直径１．
５〜２．５ｃｍの電極を用いることが好ましい。電極形
状が矩形状の場合、たとえば、横幅０．６〜３ｃｍ、縦
幅１．５〜７ｃｍの電極を用いることができる。電極の
表面形状は平面、凹面、あるいは凸面とすることができ
る。電極表面の曲率半径が小さすぎると、電極が肌に接
触しない部分が発生したり、かける圧力によって肌と電
極との接触面積が変化するなどのため、曲率半径は５ｍ
ｍ以上であることが好ましい。電極の材質としては、合
成樹脂板に金属めっきを施したもの、金属板や導電性樹
脂板を使用することができる。また、接触抵抗を低減す
るために、肌と電極との接触面に導電性の液体やゲル、
クリームを塗布したり、シート状の導電性ゲルを挟むこ
とができる。導電性の液体として、たとえば水道水、化
粧水や食塩水などのイオンを含んだ水があげられる。ま
た、接触抵抗を低減するために、電極を胴体表面に装着
後、電極と肌とがなじむまで数秒から数十秒間待った後
に測定を開始する（測定開始ボタンを入力する）ことが
好ましい。

【００２７】本発明の測定装置は、図３に示すように、
制御部８とベルト５とを分離して、配線コード（電気コ
ード）１０で両者を接続した構成にしてもよい。このと
き配線コード１０はコネクタによって制御部８あるいは
ベルト５と脱着可能にすることもできる。

【００２８】図４に示す第２実施例の体脂肪測定装置
は、第１実施例の非伸縮性ベルト５を伸縮性ベルト１１
に変え、バックル６をベルト１１の端に取り付けたこと
を特徴とする。これ以外は、第１実施例の体脂肪測定装
置と略同様に構成される。伸縮性ベルト１１は、たとえ
ば合成ゴム、天然ゴム、伸縮性の不織布、蛇腹様に折り
込まれた合成樹脂等の伸縮性の素材で構成される。ベル
ト全体が伸縮性素材で構成されてもよく、一部を伸縮性
素材として残りを非伸縮性素材とした構成でもよい。

【００２９】第２実施例の体脂肪測定は、ベルト１１の
伸縮性を利用してベルト１１を伸ばしながらウエストに
巻いて装着する以外は第１実施例と同様な方法で行う。

【００３０】本実施例の体脂肪測定装置では、ベルト１
１が伸縮性素材で構成されているため、各電極群間の距
離が調節可能であり、測定者のウエスト長に応じて電極
群間の距離が変化する。そのため、異なるウエスト長の
測定者に対しても、第１〜第３電極群はほぼ対応するウ
エスト上の位置に配置される。第１電極群から第２電極
群との距離は、ベルト１１の長さ（伸びの無い状態での
長さ）の１／３〜２／３とすることが好ましい。さら
に、第１電極群１と第３電極群３との距離Ｌ１及び第２
電極群２と第３電極群３との距離Ｌ２が等しくなるよう
に電極群１〜３をベルト１１上に配置することが好まし
い。ウエスト長６０〜９０ｃｍの測定者を測定対象とす
る場合には、ベルト１１の長さ（伸びの無い状態での長
さ）をたとえば５６〜５９ｃｍにすることができ、この
ときベルト１１に沿って測った第１電極群１と第２電極
群２との距離は２０〜４０ｃｍとすることができる。

【００３１】内臓脂肪量ｍと測定電圧Ｖとの間の関係は
第１実施例と同様な相関式で与えられる。相関式中のべ
き乗の指数ｎの典型的な値は、第３電極群３の中の二つ
の電極間距離が一定に保たれる場合には第１実施例と同
様のｎ＝３及びｎ＝１であり、電極間距離がウエスト長
とともに変化する場合にはそれぞれｎ＝２及びｎ＝０と
なる。

【００３２】また本発明の測定装置においても、図３に
示す測定装置と同様に、制御部８とベルト１１とを分離
して、配線コード（電気コード）で両者を接続した構成
にしてもよい。

【００３３】図５に示す第３実施例の体脂肪測定装置
は、非伸縮性ベルト５上に可動レール１２を２個所設
け、第２電極群２と第３電極群３を可動レール１２に沿
ってスライド可能な構成にしたことを特徴とする。これ
以外は、第１実施例の体脂肪測定装置と略同様に構成さ
れる。また、第３実施例の体脂肪測定は、あらかじめ測
定者が可動レール１２を用いて、自分のウエスト長に応
じた最適位置に第２電極群２と第３電極群３とを設定す
る以外は第１実施例と同様な方法で行う。

【００３４】本実施例の体脂肪測定装置では、第２電極
群２と第３電極群３が可動レール１２に沿ってスライド
できるため、各電極群間の距離を調節可能であり、測定
者が自分のウエスト長に応じて電極群をベルト５上の最
適位置に設定することができる。第１電極群から第２電
極群との距離は、測定者のウエスト長の１／３〜２／３
とすることが好ましく、さらに、第１電極群１と第３電
極群３との距離及び第２電極群２と第３電極群３との距
離を等しくすることが好ましい。たとえば第１電極群か
ら第２電極群との距離をウエスト長の１／２とし、第１
電極群１と第３電極群３の中間位置との距離をウェスト
長の１／４に設定することができる。この電極群の位置
設定の規則はすべての測定者に共通とすることが好まし
い。また、可動レール１２の周辺に目盛りをつけ、測定
者がその目盛りに合わせて第２電極群２と第３電極群３
の位置を設定できる構成にしてもよい。

【００３５】また本発明の測定装置においても、図３に
示す測定装置と同様に、制御部８とベルト５とを分離し
て、配線コード（電気コード）で両者を接続した構成に
してもよい。

【００３６】図６に示す第４実施例の体脂肪測定装置
は、ベルト５上に第２電極群用はめ込み穴１３と第３電
極群用はめ込み穴１４を設け、はめ込み穴１３，１４に
はめ込まれる第２電極群２と第３電極群３がベルト５か
ら着脱可能な構成にしたことを特徴とする。これ以外
は、第１実施例の体脂肪測定装置と略同様に構成され
る。また、第４実施例の体脂肪測定は、あらかじめ測定
者がはめ込み穴１３，１４の中から適当な穴を選択し、
自分のウエスト長に応じた最適位置に第２電極群２と第
３電極群３とをはめ込む以外は第１実施例と同様な方法
で行う。第２電極群２と第３電極群３がはめ込み穴１
３，１４にはめ込まれると、各電極群がそれぞれ電気配
線を通して制御部８と電気的に接続される。

【００３７】本実施例の体脂肪測定装置では、適当なは
め込み穴を選択し、そこに第２電極群２と第３電極群３
をはめ込むことにより各電極群間の距離を調節可能であ
り、測定者が自分のウエスト長に応じて電極群をベルト
５上の最適位置に設定することができる。第１電極群１
と第２電極群２との距離は、測定者のウェスト長の１／
３〜２／３とすることが好ましく、さらに、第１電極群
１と第３電極群３との距離及び第２電極群２と第３電極
群３との距離を等しくすることが好ましい。たとえば、
第１電極群１と第２電極群２との距離をウエスト長の１
／２とし、第１電極群１と第３電極群３の中間位置との
距離をウエスト長の１／４に設定することができる。こ
の電極群の位置設定の規則はすべての測定者に共通とす
ることが好ましい。また、はめ込み穴１３，１４の周辺
に目盛りをつけ、測定者がその目盛りに合わせて第２電
極群２と第３電極群３の位置を設定できる構成にするこ
とが好ましい。

【００３８】図７に示す第５実施例の体脂肪測定装置
は、へそ位置を基準にして人体の腹部表面上に配置する
一つの電極からなる第１電極群１と、人体の背中表面上
に配置する一つの電極からなる第２電極群２と、人体の
表面上で第１電極群１と第２電極群２との中間の位置に
配置する二つの電極からなる第３電極群３と、第１電極
群１を腹部表面上に配置する際の基準位置を示すへそ位
置マーカー４と、第１電極群１と第３電極群３とを接続
するアーム１５と、第２電極群２と第３電極群３とを接
続するアーム１６と、アーム１５の長さを調節するため
のスライド式長さ可変部１７と、アーム１６の長さを調
節するためのスライド式長さ可変部１８と、制御部８と
を備える。制御部８は、第１電極群１の電極と第２電極
群２の電極間に電流を流し、第３電極群３の二つの電極
間に発生する電圧を測定する測定手段と、測定された電
圧値に基づいて人体腹部の脂肪量を算出する算出手段と
を備える。

【００３９】さらに、制御部８は、測定者の腹部外周長
（ウエスト長）や性別及び必要に応じて年齢などの身体
情報を入力するための入力装置や、入力された身体情報
及び算出した脂肪量を出力するための表示装置９を備え
てもよい。このときの算出手段は、測定された電圧値と
入力された測定者の腹部外周長や性別（及び必要に応じ
て年齢）を用いて人体腹部の脂肪量を算出する。また、
制御部８と第１電極群１、第２電極群２、第３電極群３
とは電気配線によって電気的に接続されている。この
際、配線（電気コード）は測定の邪魔にならないように
アーム１５，１６内部に埋め込むことができる。

【００４０】次に、体脂肪測定方法を説明する。制御部
８を操作して測定者のウエスト長や性別（及び必要に応
じて年齢）などの身体情報を入力した後、図８に示すよ
うに、第１電極群１と第２電極群２がそれぞれ腹部と背
中に来るように測定装置を右脇腹から挿入し胴体に装着
する。次に、長さ可変部１７、１８を操作してアーム１
５，１６の長さを調節し、第３電極群３を脇腹に密着さ
せる。へそ位置マーカー４がへそ位置に当たるようにし
ながら、第１電極群１と第２電極群２を肌に押しあて、
同時に、制御部８に設けられた測定開始ボタンを入力す
る。この入力により、測定手段が第１電極群１の電極と
第２電極群２の電極間に電流を流して第３電極群３の二
つの電極間に発生する電圧を測定し、算出手段が測定さ
れた電圧値と入力された身体情報等に基づいて測定者の
腹部の脂肪量を算出する。算出された脂肪量は表示装置
９に出力される。

【００４１】アーム１５，１６にはたとえばプラスチッ
ク（合成樹脂）、ゴム、木材、セラミック等でＣ字状に
形成した部材を用いることができる。長さ可変部１７、
１８によるアーム長の調節は、第１電極群１と第３電極
群３との距離と第２電極群２と第３電極群３との距離が
等しくなるように行うことが好ましい。また、長さ可変
部１７、１８の周辺に目盛りをつけ、測定者が自分のウ
エスト長をもとに測定前に事前に長さ可変部１７、１８
の調節を行えるようにすることもできる。また、第２電
極群２を支持している支持体とアーム１６との接続部
を、アーム１６に対して第２電極群２の支持体が回転可
能な構造とすることにより、第２電極群２の向きをフレ
キシブルにし、第２電極群２と肌との接触を良好にする
ことができる。第１電極群１（制御部８）とアーム１５
との接続部も同様である。

【００４２】算出する脂肪量は典型的には、人体腹部の
内臓脂肪量、特に第１〜第３電極群を配置した胴体断面
における内臓脂肪断面積である。また、内臓脂肪量の多
い人は概して総脂肪量（内臓脂肪量と皮下脂肪量の和）
も多いという相関があるため、本発明の測定装置によっ
て人体の総脂肪量を近似的に算出することもできる。

【００４３】測定時の姿勢や呼吸状態、電流源や電圧計
の特性、相関式の作成方法、第３電極群３の配置位置、
第３電極群３の中の二電極間の距離、電極の形状や材質
などに関する第１実施例での記載は第５実施例にもその
まま適用される。

【００４４】図９に示す第６実施例の体脂肪測定装置
は、へそ位置を基準にして人体の腹部表面上に配置する
二つの電極からなる第１電極群１９と、人体の背中表面
上に配置する二つの電極からなる第２電極群２０と、人
体の表面上で第１電極群１９と第２電極群２０との中間
の位置に配置する二つの電極からなる第３電極群３と、
第１電極群１９を腹部表面上に配置する際の基準位置を
示すへそ位置マーカー２１と、第２電極群２０を背中表
面上に配置する際の基準位置を示す背骨位置マーカー２
２と、制御部８と、制御部８と第１〜第３電極群とを電
気的に接続する配線コード２３とを備える。

【００４５】制御部８は、第１電極群１９の中の二つの
電極から一つを選択し、第２電極群２０の中の二つの電
極から一つを選択する選択手段と、第１電極群１９の選
択された電極と第２電極群２０の選択された電極間に電
流を流し、第３電極群３の二つの電極間に発生する電圧
を測定する測定手段と、測定された電圧値に基づいて人
体腹部の脂肪量を算出する算出手段とを備える。さらに
制御部８は、測定者の腹部外周長（ウエスト長）や性別
及び必要に応じて年齢などの身体情報を入力するための
入力装置や、入力された身体情報及び算出した脂肪量を
出力するための表示装置９を備えてもよい。このときの
算出手段は、測定された電圧値と入力された測定者の腹
部外周長や性別（及び必要に応じて年齢）を用いて人体
腹部の脂肪量を算出する。また、第１〜第３電極群は粘
着性物質又は吸盤によって人体表面に貼りつけ可能にな
っている。

【００４６】次に、体脂肪測定方法を説明する。測定者
はへそ位置マーカー２１がへそ位置に来るようにして第
１電極群１９を胴体２４の腹部表面に貼りつけ、背骨位
置マーカー２２が背骨位置に来るようにして第２電極群
２０を胴体２４の背中表面に貼りつけ、第３電極群３を
第１電極群１９と第２電極群２０の中間位置に貼りつけ
る。このとき、第２電極群２０及び第３電極群３を貼り
つける高さ位置を第１電極群１９の高さと同一にするこ
とが好ましく、たとえばレーザーポインタなどでレーザ
ー光を胴体表面に照射して貼りつけ高さを確認しながら
電極群３，２０を貼りつけることもできる。貼り付けの
高さ位置はたとえばへそと同一高さを選ぶことができ
る。また、第１電極群１９と第２電極群２０の中間位置
に第３電極群３を貼り付ける際に、巻尺などで胴体２４
に沿って測った第1電極群１９と第２電極群２０との間
の距離を計測し、その中間位置を定めてもよい。次に、
制御部８を操作して測定者のウエスト長や性別（及び必
要に応じて年齢）などの身体情報を入力し、その後、制
御部８に設けられた測定開始ボタンなどの入力を合図
に、選択手段が第１電極群１９及び第２電極群２０の中
の二つの電極からそれぞれ電極を一つずつ選択し、測定
手段が第１電極群１９の選択された電極と第２電極群２
０の選択された電極間に電流を流して第３電極群３の二
つの電極間に発生する電圧を測定し、算出手段が測定さ
れた電圧値と入力された身体情報等に基づいて測定者の
腹部の脂肪量を算出する。算出された脂肪量は表示装置
９に出力される。

【００４７】算出する脂肪量は典型的には、人体腹部の
内臓脂肪量、特に第１〜第３電極群を配置した胴体断面
における内臓脂肪断面積である。また、内臓脂肪量の多
い人は概して総脂肪量（内臓脂肪量と皮下脂肪量の和）
も多いという相関があるため、本発明の測定装置によっ
て人体の総脂肪量を近似的に算出することもできる。

【００４８】本測定装置によって測定者は自らの体脂肪
量を測るだけでなく、第三者（被験者）の体脂肪量を測
ってもよい。このとき、図９に示す胴体２４は、体脂肪
量を測られる被験者の胴体を表す。

【００４９】本実施例の測定装置に用いられる電極群
３，１９，２０は粘着性物質又は吸盤からなる部分を有
し、胴体２４表面に貼り付け可能な構造となっている。
たとえば、肌と接触する電極表面に粘着性の導電性ゲル
を塗布した構造や、電極表面に粘着性の導電性ゲルシー
トを貼り付けた構造、電極自身又はその周囲が吸盤状に
なった構造あるいは電極群を肌に接触させた後、粘着性
テープで上から貼り付け保持する構造が例としてあげら
れる。また、図９に示した測定装置のように、各電極群
中の二つの電極を、胴体面に沿って湾曲しうる薄いプラ
スチック板２５によって連結支持した構成にしてもよ
い。プラスチック板２５には伸縮性がほとんど無いた
め、電極間距離が一定に保たれ、且つプラスチック板２
５の可湾曲性により電極が胴体表面上に安定に貼り付け
られる。さらに、プラスチック板２５を透明な材質とす
れば、プラスチック板２５を通して胴体２４表面を視認
できるので、電極群の貼り付けの際に、へそ位置マーカ
ー２１や背骨位置マーカー２２による位置合わせが容易
になる。また、各電極３，１９，２０と配線コード２３
とは脱着可能な構造にしてもよい。各電極群を胴体表面
に貼り付ける際に、配線コード２３を電極群からはずし
ておき、貼り付け後に配線コード２３を接続するように
すれば、貼り付け時に配線コード２３が邪魔にならず電
極群の貼り付け操作が容易になる。電極群と配線コード
２３とを脱着可能にするためには両者間の接続をたとえ
ばクリップ（機械的な挟み込み）やマグネット（磁気的
な接着）などによって行えばよい。

【００５０】測定時の姿勢や呼吸状態、電流源や電圧計
の特性、相関式の作成方法、第３電極群の配置位置、第
3電極群の中の二電極間の距離、電極の形状や材質など
に関する第１実施例での記載は第6実施例にも適用され
る。

【００５１】図９に示す測定装置のように、第1電極群
１９及び第２電極群２０の電極数を複数個にした場合に
は、どの電極を選択するかによって電流を複数方向に流
すことができる。これら複数方向に順次電流を流し、第
３電極群３の二つの電極間に発生する電圧を順次測定す
れば、複数個の測定電圧値を用いてより精度よく内臓脂
肪量を算出することもできる。算出の際に用いる、複数
個の測定電圧値（Ｖ１、Ｖ２、…Ｖｐ）と内臓脂肪量ｍ
との相関式は、多変量解析手法を用いてたとえばｍ＝ａ
０＋（ａ１・Ｖ１＋ａ２・Ｖ２＋…＋ａｐ・Ｖｐ）Ｕ^ｎ
などとなる。ここで、ａ０、ａ１、…ａｐは回帰係数、
Ｕは入力された被験者の腹部外周長である。また、ｎは
０又は正の実数の値をとるべき乗の指数であり、相関が
最も高くなるようにその値を決めることができる。典型
的には、量ｍが内臓脂肪の断面積などの絶対値を表す場
合、ｎ＝３となり、量ｍが腹部の全断面積に対する内臓
脂肪の断面積の比などの相対値を表す場合、ｎ＝１とな
る。このとき、算出の精度を向上させるため、測定者の
性別によって相関式を使い分けることもできる。

【００５２】第1電極群１９と第２電極群２０とからそ
れぞれ一つずつ電極を選択して電流を流す電流路として
は、たとえば図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示す流し
方が可能である。

【００５３】《性別による相関の相違》図２０は本発明
者の実験結果を示す特性図であり、この図は横軸に測定
電圧×（ウエスト）^３、縦軸にＸ線ＣＴで撮影した腹部
断層画像から算出した内臓脂肪面積を取り、男性の場合
（同図（Ａ））、女性の場合（同図（Ｂ））についてそ
れぞれ測定したものである。黒丸の数が被検体数を示
す。実験には、図９に示す体脂肪測定装置を用い、１０
０ｋＨｚ、１ｍＡの交流電流を図１０（ａ）に示す電流
路で印加し、電圧Ｖを室温で測定した。

【００５４】その結果、図２０に示されるように、男性
と女性では明らかに相関に違いがあることが分かった。
従って、本発明の体脂肪測定装置において、男性用の相
関式と女性用の相関式をそれぞれ作成し、入力装置に入
力された測定者の性別の情報をもとに、使用する相関式
を選択することが好ましい。

【００５５】《年齢を考慮した体脂肪（内臓脂肪量）の
算出》本発明の体脂肪測定装置において、相関式に被測
定体の年齢Ｚを加味することにより、内臓脂肪量の算出
精度（重相関係数Ｒ）がさらに改善する。

【００５６】図２２はＸ線ＣＴで測定した内臓脂肪量
（面積）と本発明の体脂肪測定装置により測定した内臓
脂肪量（面積）Ｓとの相関を示す実験結果である。実験
には、図９に示した体脂肪測定装置を用い、１００ｋＨ
ｚ、１ｍＡの交流電流を図１０（ａ）に示す電流路で印
加し、電圧を測定した。測定は室温で行い、男性を被測
定体とした。図２２の横軸は、測定電圧Ｖとウエスト長
Ｕから構成した相関式Ｓ＝ａ０＋ａ１・Ｖ・Ｕ^３を用い
て算出した内臓脂肪面積Ｓであり、このときの重相関係
数はＲ＝０．８５６であった。

【００５７】一方、図２３は、横軸に測定電圧Ｖとウエ
スト長Ｕと年齢Ｚとから構成した相関式Ｓ＝ａ０＋ａ１
・Ｖ・Ｕ^３＋ｂ・Ｚを用いて算出した内臓脂肪面積Ｓを
とり、Ｘ線ＣＴで測定した内臓脂肪量面積との相関を示
したものである。このときの重相関係数はＲ＝０．９２
８であった。なお、ａ０、ａ１、ｂは回帰係数である。

【００５８】図２２と図２３を比較してわかるように、
被測定体の年齢を相関式に加味した図２３の場合の方
が、重相関係数Ｒが“１”に近づき、内臓脂肪量の算出
精度が向上している。図２１に示すように、実験で用い
た被測定体の年齢ＺとＸ線ＣＴで測定した内臓脂肪面積
とは、重相関係数Ｒ＝０．０４２４程度の極めて弱い相
関しかなく、年齢Ｚを測定電圧Ｖやウエスト長Ｕと組み
合わせることによって相関が大きく向上することは予想
外であった。おそらく、内臓脂肪面積の推定において、
人体の電気インピーダンスの年齢依存性をうまく補正し
ているのではないかと推察される。

【００５９】このように、第１実施例〜第６実施例にお
いて、被測定体の年齢Ｚを入力装置から入力し、入力さ
れた年齢Ｚをも説明変数に加えることによって相関式の
精度を向上させることができる。その時の相関式は、回
帰係数ｂを用いてたとえば、ｍ＝ａ０＋ａ１・Ｖ・Ｕ^ｎ
＋ｂ・Ｚやｍ＝ａ０＋ａ１・Ｖ・Ｕ^ｎ＋ａ２・Ｕ^ｎ’＋
ｂ・Ｚ、ａ０・ｍ^３＋ａ１・ｍ^２＋ａ２・ｍ＋ａ３＝Ｖ
・Ｕ^ｎ＋ｂ・Ｚなどとすればよく、第６実施例において
は、ｍ＝ａ０＋（ａ１・Ｖ１＋ａ２・Ｖ２＋…＋ａｐ・
Ｖｐ）Ｕ^ｎ＋ｂ・Ｚなどとしてもよい。

【００６０】図９に示す測定装置のように、第１電極群
１９と第２電極群２０が複数個の電極を有する場合に
は、電流印加用電極及び電圧測定用電極を適宜選択し
て、各種の電圧を測定し、体脂肪量の算出に利用するこ
とができる。たとえば、第１電極群１９と第２電極群２
０とからそれぞれ一つずつ電極を選択して電流を流し、
第１電極群１９の中の選択されなかった電極と第２電極
群２０の中の選択されなかった電極との間の電圧Ｖ’を
測定することによって、腹部断面における総脂肪量ｍ’
を求めることができる。総脂肪量としては該断面におけ
る皮下脂肪断面積と内臓脂肪断面積の和があげられる。
算出の際に用いる電圧値Ｖ’と総脂肪量ｍ’との相関式
は、多変量解析手法を用いてたとえばｍ’＝ａ０＋ａ１
・Ｖ’・Ｕ^ｎやｍ’＝ａ０＋ａ１・Ｖ’・Ｕ^ｎ＋ｂ・Ｚ
などとなる。ここで、ａ０、ａ１、ｂは回帰係数、Ｕは
入力された被験者の腹部外周長、ｎは０又は正の実数の
値をとるべき乗の指数であり、相関が最も高くなるよう
にその値を決めることができる。

【００６１】（第２の実施の形態）第２の実施の形態の
体脂肪測定装置は、人体の表面近傍に層状に存在する皮
下脂肪の厚みや断面積などの皮下脂肪量及び、人体の内
部に存在する内臓脂肪の断面積などの内臓脂肪量を測定
する。

【００６２】図１１に示す第２の実施の形態の第１実施
例の体脂肪測定装置は、へそ位置を基準にして人体の腹
部表面上に配置する三つの電極からなる第１電極群２
８、人体の背中表面上に配置する三つの電極からなる第
２電極群２９と、第１電極群２８を腹部表面上に配置す
る際の基準位置を示すへそ位置マーカー３０と、第２電
極群２９を背中表面上に配置する際の基準位置を示す背
骨位置マーカー３１と、第１電極群２８と第２電極群２
９とを接続するコード３２と、制御部８とを備える。制
御部８は、第２電極群２９から選んだ二つの電極間に電
流を流し、第１電極群２８から選んだ一つの電極と第２
電極群２９から選んだ一つの電極間に発生する電圧を測
定する測定手段と、測定された電圧値に基づいて人体腹
部の脂肪量を算出する算出手段とを備える。さらに制御
部８は測定者の腹部外周長（ウェスト長）や性別及び必
要に応じて年齢などの身体情報を入力するための入力装
置や、入力された身体情報及び算出した脂肪量を出力す
るための表示装置９を備えてもよい。このときの算出手
段は、測定された電圧値と入力された測定者の腹部外周
長や性別（及び必要に応じて年齢）を用いて人体腹部の
脂肪量を算出する。また、制御部８と第１電極群２８、
第２電極群２９とは電気配線によって電気的に接続され
ている。この際、制御部８と第２電極群２９とを結ぶ配
線（電気コード）はコード３２内部に埋め込むことがで
きる。なお、コード３２は、プラスチック（合成樹
脂）、ゴム、木材、セラミック等で形成したＣ字状のア
ームでもよい。

【００６３】次に、体脂肪測定方法を説明する。制御部
８を操作して測定者のウェスト長や性別（及び必要に応
じて年齢）などの身体情報を入力した後、へそ位置マー
カー３０をへそ位置に合わせながら第１電極群２８を片
手で腹部表面に押し当て、同時にもう片方の手で背骨位
置マーカー３１を背骨位置に合わせながら第２電極群２
９を背中に押し当て、この状態を維持したまま、制御部
８に設けられた測定開始ボタンを入力する。この入力に
より、測定手段が第２電極群２９から選んだ二つの電極
間に電流を流し、第１電極群２８から選んだ一つの電極
と第２電極群２９から選んだ一つの電極間に発生する電
圧Ｖ１を測定し、算出手段が測定された電圧値Ｖ１と入
力された身体情報等に基づいて測定者の腹部の脂肪量を
算出する。算出された脂肪量は表示装置９に出力され
る。へそ位置マーカー３０及び背骨位置マーカー３１を
目安にして電極群を胴体表面上に配置できるため、どの
ようなウェスト長の測定者に対しても、ほぼ同等の位置
に安定に電極を配置することができる。電圧Ｖ１を測定
する際の電流路の形成例を図１２に示す。

【００６４】本実施例の体脂肪測定装置では、第１、第
２電極群２８，２９を配置した胴体断面における皮下脂
肪の厚みや断面積などの皮下脂肪量及び該断面における
内臓脂肪断面積などの内臓脂肪量を測定することができ
る。

【００６５】電流印加用の二つの電極を、背中面に当て
た第２電極群２９の電極から選択するため、電流は背中
の皮下脂肪の周辺を主に流れ、したがって測定された電
圧値Ｖ１は背中面における皮下脂肪厚を反映する。それ
ゆえ、電圧値Ｖ１から、第２電極群２９をあてた背中面
での平均皮下脂肪厚ｄを算出することができる。また、
電圧値Ｖ１から胴体断面における皮下脂肪断面積Ｓを近
似的に求めることができる。

【００６６】皮下脂肪厚ｄや皮下脂肪断面積Ｓを算出す
るために、それらの量と電圧Ｖ１とを関係付ける相関式
を予め作成し、制御部８の中の算出手段に入力してお
く。具体的には、種々の皮下脂肪量をもつ被験者を複数
用意し、それらに対して上述の方法で測定した電圧値Ｖ
１と、実際の厚みｄや断面積Ｓとの相関式を作成する。
電圧値Ｖ１の測定では、全ての被験者で流す電流を同一
にするか、あるいは、被験者毎に異なる電流を流し、得
られた電圧値を同一の電流量を流したときに発生する電
圧値に換算する。厚みｄや断面積Ｓを測定する方法とし
ては、Ｘ線ＣＴ法やＭＲＩ法から得られた断層像から皮
下脂肪の厚みや断面積を求める方法がある。

【００６７】相関式は、多変量解析手法を用いてたとえ
ば線形多項式で近似して表せ、皮下脂肪厚みｄに対して
は、回帰係数ａ０、ａ１及び入力された測定者の腹部外
周長Ｕを用いて、たとえばｄ＝ａ０＋ａ１・Ｖ１・Ｕ^ｎ
などと表せる。ｎは０又は正の実数の値をとるべき乗の
指数であり、相関が最も高くなるようにその値を決める
ことができる。典型的にはｎ＝１となる。皮下脂肪断面
積Ｓに対しても同様に、たとえばＳ＝ａ０＋ａ１・Ｖ１
・Ｕ^ｎという相関式を設定できる。量Ｓが皮下脂肪の断
面積（絶対値）を表す場合、典型的にはｎ＝２となり、
量Ｓが腹部の全断面積に対する皮下脂肪の断面積の比
（相対値）を表す場合、ｎ＝０となる。説明変数の数を
増やして相関式の精度を向上することもできる。たとえ
ば、ｄ＝ａ０＋ａ１・Ｖ１・Ｕ^ｎ＋ａ２・Ｕ^ｎ’ やＳ
＝ａ０＋ａ１・Ｖ１・Ｕ^ｎ＋ａ２・Ｕ^ｎ’ などが例示
される。ここでａ２は回帰係数、ｎ’は０又は正の実数
の値をとるべき乗の指数であり、相関が最も高くなるよ
うにその値を決めることができる。あるいは非線形な多
項式で相関式を作成し、算出の精度を向上させることも
できる。

【００６８】また、測定者の年齢を入力装置から入力
し、入力された年齢Ｚをも説明変数に加えることによっ
て相関式の精度を向上させることができる。その時の相
関係数は、回帰係数ｂを用いてたとえば、ｄ＝ａ０＋ａ
１・Ｖ１・Ｕ^ｎ＋ｂ・Ｚやｄ＝ａ０＋ａ１・Ｖ１・Ｕ^ｎ
＋ａ２・Ｕ^ｎ’＋ｂ・Ｚ、Ｓ＝ａ０＋ａ１・Ｖ１・Ｕ^ｎ
＋ｂ・Ｚ、Ｓ＝ａ０＋ａ１・Ｖ１・Ｕ^ｎ＋ａ２・Ｕ^ｎ’
＋ｂ・Ｚなどとなる。

【００６９】さらに、算出の精度を向上させるため、測
定者の性別によって相関式を使い分けることもできる。
すなわち、男性用の相関式と女性用の相関式をそれぞれ
作成し、入力装置に入力された測定者の性別の情報をも
とに、使用する相関式を選択する。相関式が設定されれ
ば、皮下脂肪量の未知の測定者に対して測定された電圧
値Ｖ１から相関式に従って皮下脂肪の厚みｄや断面積Ｓ
を算出できる。

【００７０】図１１に示す体脂肪測定装置のように、第
１電極群２８の電極数が３以上である場合、測定手段
が、電圧値Ｖ１に加え、第１電極群２８から選んだ二つ
の電極間に電流を流し、第１電極群２８から選んだ一つ
の電極と第２電極群２９から選んだ一つの電極間に発生
する電圧値Ｖ２も測定するようにして、皮下脂肪断面積
Ｓの算出精度を向上させることもできる。このとき算出
手段には、回帰係数ａ２を追加したたとえばＳ＝ａ０＋
（ａ１・Ｖ１＋ａ２・Ｖ２）・Ｕ^ｎ、あるいはこれに＋
ｂ・Ｚという年齢項を付加した形の相関式を作成して入
力しておく。電圧Ｖ２を測定する際の電流路の形成例を
図１３に示す。

【００７１】本実施例の体脂肪測定装置では、測定され
た電圧Ｖ１と入力された腹部外周長（ウェスト長）Ｕと
から第１、第２電極群２８，２９を配置した胴体断面に
おける内臓脂肪断面積などの内臓脂肪量を測定すること
もできる。電圧Ｖ１が皮下脂肪量を反映し、腹部外周長
が総脂肪量（内臓脂肪量と皮下脂肪量との和）を反映す
るため、両者の差をとることによって内臓脂肪量を導け
る。

【００７２】内臓脂肪量の定量的な算出のため、電圧Ｖ
１及び腹部外周長Ｕと内臓脂肪の量ｍとを関係付ける相
関式を予め作成し、制御部８の中の算出手段に入力して
おく。相関式の作成方法は第１の実施の形態の第１実施
例で記載した通りである。相関式は多変量解析方法を用
いてたとえば線形多項式で近似して表せ、回帰係数ａ
０、ａ１、ａ２及び入力された測定者の腹部外周長Ｕを
用いてたとえばｍ＝ａ０＋ａ１・Ｕ^ｎ’ −ａ２・Ｖ１
・Ｕ^ｎなどとなる。ｎ及びｎ’は０又は正の実数の値を
とるべき乗の指数であり、相関が最も高くなるようにそ
の値を決めることができる。典型的には、量ｍが内臓脂
肪の断面積などの絶対値を表す場合、ｎ’＝１〜２、ｎ
＝２となる。非線形な多項式で相関式を作成し、算出の
精度を向上させることもできる。

【００７３】また、測定者の年齢Ｚを入力装置から入力
し、入力された年齢Ｚをも説明変数に加えることによっ
て相関式の精度を向上させることができる。その時の相
関式は、回帰係数ｂを用いてたとえば、ｍ＝ａ０＋ａ１
・Ｕ^ｎ’−ａ２・Ｖ１・Ｕ^ｎ＋ｂ・Ｚなどとなる。ま
た、算出の精度を向上させるため、測定者の性別によっ
て相関式を使い分けることもできる。すなわち、男性用
の相関式と女性用の相関式をそれぞれ作成し、入力装置
に入力された測定者の性別の情報をもとに、使用する相
関式を選択する。

【００７４】相関式が設定されれば、内臓脂肪量の未知
の測定者に対して測定された電圧値Ｖ１と腹部外周長Ｕ
とから相関式に従って内臓脂肪量ｍを算出できる。

【００７５】図１１に示す体脂肪測定装置のように第１
電極群２８の電極数が３以上である場合、測定手段が、
電圧値Ｖ１に加え、前述の電圧Ｖ２をも測定するように
して、内臓脂肪断面積ｍの算出精度を向上させることも
できる。このとき算出手段には、回帰係数ａ３を追加し
たたとえばｍ＝ａ０＋ａ１・Ｕ^ｎ’ −（ａ２・Ｖ１＋
ａ３・Ｖ２）・Ｕ^ｎやｍ＝ａ０＋ａ１・Ｕ^ｎ’ −（ａ
２・Ｖ１＋ａ３・Ｖ２）・Ｕ^ｎ＋ｂ・Ｚという形の相関
式を作成して入力しておく。

【００７６】図１１に示す体脂肪測定装置のように第１
電極群２８の電極数が２以上である場合、測定手段が、
第１電極群２８と第２電極群２９とから一つずつ選択し
た電極間に電流を流し、第１電極群２８の中の選択され
なかった電極と第２電極群２９の中の選択されなかった
電極間に発生する電圧Ｖ３をも測定するようにして、内
臓脂肪断面積ｍの算出精度を向上させることもできる。
電圧Ｖ３を測定する際の電流路の形成例を図１４に示
す。このとき算出手段には、たとえばｍ＝ａ０＋ａ１・
Ｕ^ｎ’ ＋（ａ２・Ｖ３−ａ３・Ｖ１）・Ｕ^ｎあるいは
ｍ＝ａ０＋ａ１・Ｕ^ｎ’ ＋（ａ２・Ｖ３−ａ３・Ｖ１
−ａ４・Ｖ２）・Ｕ^ｎあるいはこれらに＋ｂ・Ｚという
年齢項を付加した形の相関式を作成して入力しておく。
電圧Ｖ３は腹部外周長Ｕと同様に総脂肪量を反映してい
るため、上記相関式の中でａ１・Ｕ ^ｎ’の項を省略して
もよい。

【００７７】第２電極群２９の中の各電極間の距離は最
適な範囲に設定することが好ましい。電流印加用の二つ
の電極間の距離は、測定者の腹部外周長の１／６未満で
あることが好ましく、１／８以下であることがさらに好
ましい。電極間の距離が大きすぎると、多くの電流が人
体内部にも流れ込み、測定電圧値Ｖ１に胴体内部にある
筋肉や内臓脂肪の分布や量の影響が現れる。電極間の距
離が小さすぎると、皮下脂肪の厚みが厚いときに測定感
度が悪くなり、しかも電極の形状やサイズの影響が測定
電圧値Ｖ１に現れて好ましくない。電流印加用電極と電
圧測定用電極との距離はおおむね被験者の皮下脂肪厚み
の０．５〜３倍にするのが好ましい。電極間の距離があ
まり大きいと、皮下脂肪での電圧降下が測定電圧Ｖ１に
占める割合が少なくなり、測定精度が悪くなる。また、
皮下脂肪の厚みが薄い被験者に対して測定感度が悪くな
る。距離があまり小さいと、皮下脂肪の厚みが厚い被験
者に対して測定感度が悪くなり、また電極の形状やサイ
ズあるいは電極と人体との間の接触状態が測定電圧値Ｖ
１に影響して好ましくない。例えば、ウェスト長が６０
〜９０ｃｍで皮下脂肪厚みが１〜４ｃｍの被験者を測定
する場合、電流印加用電極間の距離（電極の中心間距
離）を１〜１５ｃｍにするのが好ましく、２〜１０ｃｍ
にするのがさらに好ましい。また、電流印加用電極と電
圧測定用電極との距離（電極の中心間距離）は０．６〜
１０ｃｍにするのが好ましく、１〜６ｃｍにするのがさ
らに好ましい。第１電極群２８の中の各電極間の距離も
同様である。

【００７８】測定時の姿勢や呼吸状態、電流源や電圧計
の特性、電極の形状や材質などについては第１の実施の
形態の第１実施例の記載が本実施例にも適用される。

【００７９】図１５に示す第２実施例の体脂肪測定装置
は、へそ位置を基準にして人体の腹部表面上に配置する
三つの電極からなる第１電極群２８と、人体の背中表面
上に配置する三つの電極からなる第２電極群２９と、第
１電極群２８を腹部表面上に配置する際の基準位置を示
すへそ位置マーカー３０と、第２電極群２９を背中表面
上に配置する際の基準位置を示す背骨位置マーカー３１
と、制御部８と、第１電極群２８及び第２電極群２９と
制御部８とを電気的に接続する配線コード２３とを備え
る。制御部８は、第２電極群２９から選んだ二つの電極
間に電流を流し、第１電極群２８から選んだ一つの電極
と第２電極群２９から選んだ一つの電極間に発生する電
圧を測定する測定手段と、測定された電圧値に基づいて
人体腹部の脂肪量を算出する算出手段とを備える。さら
に制御部８は、測定者の腹部外周長（ウェスト長）や性
別及び必要に応じて年齢などの身体情報を入力するため
の入力装置や、入力された身体情報及び算出した脂肪量
を出力するための表示装置９を備えてもよい。このとき
の算出手段は、測定された電圧値と入力された測定者の
腹部外周長や性別（及び必要に応じて年齢）を用いて人
体腹部の脂肪量を算出する。また、第１、第２電極群２
８，２９は粘着性物質又は吸盤によって人体表面に貼り
付け可能になっている。

【００８０】次に、体脂肪測定方法を説明する。測定者
はへそ位置マーカー３０がへそ位置に来るようにして第
１電極群２８を胴体２４の腹部表面に貼り付け、背骨位
置マーカー３１が背骨位置に来るようにして第２電極群
２９を胴体２４の背中表面に貼り付ける。このとき、第
２電極群２９を貼り付ける高さ位置を第１電極群２８の
高さと同一にすることが好ましく、たとえばレーザーポ
インタなどでレーザー光を胴体表面に照射して貼り付け
高さを確認しながら電極群を貼り付けることもできる。
貼り付けの高さ位置はたとえばへそと同一高さを選ぶこ
とができる。次に、制御部８を操作して測定者のウェス
ト長や性別（及び必要に応じて年齢）などの身体情報を
入力し、その後、制御部８に設けられた測定開始ボタン
などの入力を合図に、測定手段が第２電極群２９から選
んだ二つの電極間に電流を流し、第１電極群２８から選
んだ一つの電極と第２電極群２９から選んだ一つの電極
間に発生する電圧を測定し、算出手段が測定された電圧
値と入力された身体情報等に基づいて測定者の腹部の脂
肪量を算出する。算出された脂肪量は表示装置９に出力
される。

【００８１】本測定装置によって測定者は自らの体脂肪
量を測るだけでなく、第三者（被験者）の体脂肪量を測
ってもよい。このとき、図１５に示す胴体２４は、体脂
肪量を測られる被験者の胴体を表す。

【００８２】体脂肪測定装置によって測定しうる体脂肪
量及びその測定原理、相関式の作成方法、各電極群の中
の電極間の距離などに関する第２の実施の形態の第１実
施例での記載は本実施例にもそのまま適用される。な
お、第１実施例に記載の電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３を測定す
る際の本実施例での電極路の形成例をそれぞれ図１６、
図１７、図１８に示す。また、粘着性物質又は吸盤から
なる部分を有する電極群の構成に関する第１の実施の形
態の第６実施例での記載は本実施例にもほぼそのまま適
用される。測定時の姿勢や呼吸状態、電流源や電圧計の
特性、電極の形状や材質などについては第１の実施の形
態の第１実施例で記載した通りである。

【００８３】本発明は、第１の実施の形態の体脂肪測定
装置と第２の実施の形態の体脂肪測定装置とを組み合わ
せた装置としても実現できる。図１９に、第１の実施の
形態の第６実施例と第２の実施の形態の第２実施例とを
組み合わせた体脂肪測定装置の一例を示す。

【００８４】本測定装置において制御部８の中の測定手
段は、第１電極群２８の中の三つの電極から選択した一
つの電極と第２電極群２９の中の三つの電極から選択し
た一つの電極間に電流を流し、第３電極群３の二つの電
極間に発生する電圧Ｖを測定するとともに、第２電極群
２９から選んだ二つの電極間に電流を流し、第１電極群
２８から選んだ一つの電極と第２電極群２９から選んだ
一つの電極間に発生する電圧Ｖ１を測定する。制御部８
の中の算出手段は、電圧値Ｖから第１の実施の形態に記
載の方法にしたがって内臓脂肪量を算出するとともに、
電圧値Ｖ１から第２の実施の形態に記載の方法にしたが
って内臓脂肪量を算出する。そして、これら二つの方法
で算出された内臓脂肪量がそれぞれ表示装置９に出力さ
れる。

【００８５】このように二通りの測定方法で算出された
内臓脂肪量の値を比較することによって算出値の信頼性
を向上できる。万一、二つの算出値が大きく異なった場
合には、再測定を促す指示表示を表示装置に行ってもよ
い。

【００８６】また、本発明において、複数の周波数の電
流で測定を行って、それらの測定結果を比較することに
より、測定結果の信頼性を高めることもできる。

【００８７】第１の実施の形態及び第２の実施の形態の
体脂肪測定装置において、人体の電気インピーダンスが
日内変動することを考慮に入れ、体脂肪を測定した時刻
を用いて測定電圧を補正し、電気インピーダンスの日内
変動に起因する体脂肪量の測定誤差を補正してもよい。
あるいは、食事の前後で腹部の状態が変わることを考慮
に入れ、食事から体脂肪を測定するまでの経過時間を用
いて測定電圧を補正し、食事に起因する体脂肪量の測定
誤差を補正することもできる。また、ある標準的な電圧
範囲を算出手段に入力しておき、測定電圧値が電極と肌
との接触不良等の原因でその電圧範囲からはずれた時に
エラー表示を表示装置９に表示することもできる。

【００８８】測定された内臓脂肪断面積や皮下脂肪断面
積などの体脂肪量を表示する際、ｃｍ^２単位で面積の絶
対値を表示することもできるし、面積値に適当な係数を
乗じた規格値で表示することもできる。面積値をｃｍ^２
単位で表示する場合の刻み幅としては、１ｃｍ^２刻み、
２ｃｍ^２刻み、５ｃｍ^２刻み、１０ｃｍ^２刻み、２０ｃ
ｍ^２刻みなどが例示される。１０ｃｍ^２刻み、２０ｃｍ
^２刻みなどのように刻み幅が大きい場合は、面積の絶対
値以外に、減量の効果を敏感に検出できるような刻み幅
の小さい規格値あるいは測定電圧値自身を同時に表示し
てもよい。また、測定された体脂肪量の値を、従来の体
脂肪計の表示に使われている体脂肪率と相関させること
もでき、表示装置に体脂肪率を表示することもできる。
また、内臓脂肪が高脂血症、糖尿病、高血圧などの生活
習慣病の源泉になっているという医学的見地から、測定
された内臓脂肪量に基づき、表示装置に健康アドバイス
を表示することができる。

【００８９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
簡便且つ高精度に、被測定体の表面近傍に層状に存在す
る皮下脂肪の厚み、断面積等の皮下脂肪量や被測定体の
内部に存在する内臓脂肪量を測定でき、しかも容易に装
着可能な体脂肪測定装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態の体脂肪測定装置の第１実施
例を示す構成図。

【図２】ベルト式の体脂肪測定装置を腹部に巻き付けた
状態を示す図。

【図３】制御部とベルトとを配線コードで接続して構成
した体脂肪測定装置の構成図。

【図４】第１の実施の形態の体脂肪測定装置の第２実施
例を示す構成図。

【図５】第１の実施の形態の体脂肪測定装置の第３実施
例を示す構成図。

【図６】第１の実施の形態の体脂肪測定装置の第４実施
例を示す構成図。

【図７】第１の実施の形態の体脂肪測定装置の第５実施
例を示す構成図。

【図８】アーム式の体脂肪測定装置を胴体へ装着した状
態を示す図。

【図９】第１の実施の形態の体脂肪測定装置の第６実施
例を示す構成図。

【図１０】第1電極群と第２電極群とからそれぞれ一つ
ずつ電極を選択して電流を流す電流路の例を示す図。

【図１１】第２の実施の形態の体脂肪測定装置の第１実
施例を示す構成図。

【図１２】第２の実施の形態の第１実施例の体脂肪測定
装置で電圧を測定する際の電流路の形成例を示す図。

【図１３】第２の実施の形態の第１実施例の体脂肪測定
装置で電圧を測定する際の電流路の他の形成例を示す
図。

【図１４】第２の実施の形態の第１実施例の体脂肪測定
装置で電圧を測定する際の電流路の他の形成例を示す
図。

【図１５】第２の実施の形態の体脂肪測定装置の第２実
施例を示す構成図。

【図１６】第２の実施の形態の第２実施例の体脂肪測定
装置で電圧を測定する際の電流路の形成例を示す図。

【図１７】第２の実施の形態の第２実施例の体脂肪測定
装置で電圧を測定する際の電流路の他の形成例を示す
図。

【図１８】第２の実施の形態の第２実施例の体脂肪測定
装置で電圧を測定する際の電流路の他の形成例を示す
図。

【図１９】第１の実施の形態の第６実施例と第２の実施
の形態の第２実施例とを組み合わせた体脂肪測定装置の
一例を示す図。

【図２０】Ｘ線ＣＴで測定した内臓脂肪量（面積）と第
１の実施の形態の第６実施例の体脂肪測定装置による測
定値との関係を示す本発明者による実験結果を示す説明
図であり、（Ａ）は男性、（Ｂ）は女性を示す。

【図２１】年齢と、Ｘ線ＣＴで測定した内臓脂肪量（面
積）との関係を示す本発明者の実験結果を示す説明図で
ある。

【図２２】Ｘ線ＣＴで測定した内臓脂肪量（面積）と年
齢を考慮しない相関式で算出した内臓脂肪面積測定値と
の関係を示す本発明者による実験結果を示す説明図であ
る。

【図２３】Ｘ線ＣＴで測定した内臓脂肪量（面積）と年
齢を考慮した相関式で算出した内臓脂肪面積測定値との
関係を示す本発明者による実験結果を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１，１９，２８…第１電極群、２，２０，２９…第２電
極群、３…第３電極群、４，２１，３０…へそ位置マー
カー、５…非伸縮性ベルト、６，７…バックル、８…制
御部、９…表示装置、１０，２３…配線コード、１１…
伸縮性ベルト、１２…可動レール、１３…第２電極群用
はめ込み穴、１４…第３電極群用はめ込み穴、１５，１
６…アーム、１７，１８…スライド式長さ可変部、２
２，３１…背骨位置マーカー、２３…配線コード、２４
…胴体、２５…プラスチック板、２６…へそ、２７…背
骨。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤波 進 東京都墨田区文花２丁目１−３ 花王株 式会社研究所内 (72)発明者 田代 和宏 東京都中央区日本橋茅場町１−14−10 花王株式会社内 (56)参考文献 特開 平11−113870（ＪＰ，Ａ) 特開2000−175875（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−123182（ＪＰ，Ａ) 特開2000−14655（ＪＰ，Ａ) 特開2002−85364（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61B 5/05

Claims (15)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被測定体のへそ位置を基準にして、前記
   被測定体の腹部表面上への配置の位置が決定される一つ
   以上の電極からなる第１電極群と、 前記被測定体の背中表面上に配置される一つ以上の電極
   からなる第２電極群と、 前記被測定体の表面上で前記第１電極群と前記第２電極
   群との略中間の位置に配置される二つ以上の電極からな
   る第３電極群と、 前記第１電極群から選択した一つの電極及び前記第２電
   極群から選択した一つの電極間に電流を流し、前記第３
   電極群の内の二つの電極間に発生する電圧を測定する測
   定手段と、 該電圧値に基づいて前記被測定体の腹部の脂肪量を算出
   する算出手段と、を有する体脂肪測定装置。
2. 【請求項２】 前記第２電極群の背中表面上への配置の
   位置を、背骨位置を基準にして決定する請求項１記載の
   体脂肪測定装置。
3. 【請求項３】 前記第１乃至第３電極群の各電極群は、
   略非伸縮性のベルト上に配置され、前記第１電極群及び
   前記第３電極群間の距離と前記第３電極群及び前記第２
   電極群間の距離とが略等しくなるように固定された請求
   項１記載の体脂肪測定装置。
4. 【請求項４】 前記第１乃至第３電極群の各電極群は、
   伸縮性のベルト上に配置され、該ベルトにより各電極群
   間の距離を調節する請求項１又は請求項２記載の体脂肪
   測定装置。
5. 【請求項５】 前記第１乃至第３電極群の各電極群は、
   略非伸縮性のベルト上に配置され、該ベルト上に前記各
   電極群間の距離を調節する調節部材を設けた請求項１又
   は請求項２記載の体脂肪測定装置。
6. 【請求項６】 前記第１電極群と前記第３電極群とを接
   続し且つ前記第２電極群と前記第３電極群とを接続する
   アームを設けた請求項１又は請求項２記載の体脂肪測定
   装置。
7. 【請求項７】 前記第１乃至第３電極群の各電極を前記
   被測定体の表面に貼りつける粘着性部材又は吸盤を設け
   た請求項１又は請求項２記載の体脂肪測定装置。
8. 【請求項８】 被測定体のへそ位置を基準にして、前記
   被測定体の腹部表面上への配置の位置が決定される一つ
   以上の電極からなる第１電極群と、 前記被測定体の背中表面上に配置される三つ以上の電極
   からなる第２電極群と、 前記第２電極群から選択した二つの電極間に電流を流
   し、前記第１電極群から選択した一つの電極及び前記第
   ２電極群から選択した一つの電極間に発生する電圧を測
   定する測定手段と、 該電圧値に基づいて前記被測定体の腹部の脂肪量を算出
   する算出手段と、を有する体脂肪測定装置。
9. 【請求項９】 前記第２電極群の背中表面上への配置の
   位置を、背骨位置を基準にして決定する請求項８記載の
   体脂肪測定装置。
10. 【請求項１０】 前記第１電極群と前記第２電極群とを
    接続するアーム又はコードを設けた請求項８又は請求項
    ９記載の体脂肪測定装置。
11. 【請求項１１】 前記第１及び第２電極群の各電極を前
    記被測定体の表面に貼りつける粘着性部材又は吸盤を設
    けた請求項８又は請求項９記載の体脂肪測定装置。
12. 【請求項１２】 前記被測定体の腹部の外周長を入力す
    る入力装置を備え、 前記算出手段が、前記電圧値と入力された外周長とに基
    づいて内臓脂肪量を算出する請求項１乃至請求項１１の
    いずれか１項記載の体脂肪測定装置。
13. 【請求項１３】 前記脂肪量が内臓脂肪量である請求項
    １乃至請求項１２のいずれか１項記載の体脂肪測定装
    置。
14. 【請求項１４】 被測定体の腹部表面上に配置される一
    つ以上の電極からなる第１電極群と、 前記被測定体の背中表面上に配置される一つ以上の電極
    からなる第２電極群と、 前記被測定体の表面上で前記第１電極群と前記第２電極
    群との略中間の位置に配置される二つ以上の電極からな
    る第３電極群と、 前記第１電極群から選択した一つの電極及び前記第２電
    極群から選択した一つの電極間に電流を流し、前記第３
    電極群の内の二つの電極間に発生する電圧を測定する測
    定手段と、 前記被測定体の腹部の外周長と、前記被測定体の性別及
    び／又は年齢を入力する入力手段と、 測定された前記電圧値と、入力された外周長と性別及び
    ／又は年齢とに基づいて内臓脂肪量を算出する算出手段
    と、を有する体脂肪測定装置。
15. 【請求項１５】 被測定体の腹部表面上に配置される一
    つ以上の電極からなる第１電極群と、 前記被測定体の背中表面上に配置される三つ以上の電極
    からなる第２電極群と、 前記第２電極群から選択した二つの電極間に電流を流
    し、前記第１電極群から選択した一つの電極及び前記第
    ２電極群から選択した一つの電極間に発生する電圧を測
    定する測定手段と、 前記被測定体の腹部の外周長と、前記被測定体の性別及
    び／又は年齢を入力する入力手段と、 測定された前記電圧値と、入力された外周長と性別及び
    ／又は年齢とに基づいて内臓脂肪量を算出する算出手段
    と、を有する体脂肪測定装置。