專利名稱：身體成分測定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及測定被檢查者的身體的生體電阻抗(以下，簡單地稱為「阻抗」)，利用該阻抗的測定值或者身高、體重、年齡、性別等身體特定化信息，推算并提示該被檢查者的體脂肪量、肌肉量、肌肉力、骨密度、骨骼量、去脂肪量、體脂肪率、基礎(chǔ)代謝量等身體成分或者與健康狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的各種信息(這里，把這些包括在一起稱為身體成分信息)的身體成分測定裝置，更詳細地講，涉及謀求無論是坐姿還是臥姿都能夠簡便地對于被檢查者進行測定的身體成分測定裝置。
背景技術(shù)：
以往，進行肥胖等健康管理一般專門進行體重測定，而近年來，不僅是體格上的肥胖，作為測定肥胖的一個指標，還正在關(guān)注表示皮下脂肪或內(nèi)臟脂肪等體脂肪的量或者體脂肪對于體重的比例的體脂肪率。
以往，測定身體的阻抗，利用該測定值，在各處進行體脂肪率等的研究。該方法之一是稱為所謂的四電極法，該方法是例如在被檢查者右手背和右腳背上安裝通電用電極的同時，在該通電用電極的內(nèi)側(cè)，例如右手腕和右腳腕上安裝測定用電極。而且，在兩個通電用電極之間流過幾乎縱貫身體的高頻電流，測定這時的測定用電極之間的電位差。從其電壓值和電流值求阻抗，利用其測定值推斷體脂肪率等。
另外最近，還開發(fā)了用于更簡便地測定體脂肪率的裝置(所謂體脂肪計)，并且大量銷售。例如，在特開平7-51242號公報中記載的裝置中，采用在用兩手握住的左右拉手的每一個上配置通電用電極以及測定用電極，在被檢查者握住該拉手時，兩手的手指一側(cè)密切接觸通電用電極的同時，手腕一側(cè)密切接觸測定用電極的結(jié)構(gòu)，使得根據(jù)由此取得的阻抗推斷去脂肪量、體脂肪率、體內(nèi)水分量、基礎(chǔ)代謝量等各種信息。另外，在特公平5-49050號公報中記載的裝置中，采用被檢查者在測定臺上放置兩只腳的同時在兩只腳的腳掌一側(cè)密切接觸電極的結(jié)構(gòu)，使得能夠同時測定體重和體內(nèi)脂肪率。
發(fā)明的內(nèi)容在上述的身體成分測定裝置中，把一只手與一只腳之間、兩只手之間或者兩只腳之間作為電流路徑測定阻抗。在把一只手與一只腳之間作為電流路徑測定其之間的電位差的情況下，由于與腳部或者腕部相比較橫截面大數(shù)十倍的胸部或者腹部(軀干部分)成為電流路徑的一部分，因此腳部或者腕部對于阻抗的貢獻相對加大，反之，腹部的皮下脂肪，腹腔內(nèi)脂肪(內(nèi)臟脂肪)的貢獻降低。為此，在測定結(jié)果中難以體現(xiàn)腹部的皮下脂肪、腹腔內(nèi)脂肪的增減，作為其結(jié)果缺少可靠性。另一方面，在把兩只手之間或者兩只腳之間作為電流路徑測定其之間的電位差的情況下，由于軀干部分幾乎不包括在電流路徑中，因此存在著推斷身體全身的體脂肪率等時的誤差增大的問題。
另外，以往從阻抗測定值推斷體脂肪率等時，使用由根據(jù)以水中體重秤量法為推斷基準的測量線生成的生體電阻抗法(BIA)產(chǎn)生的推斷公式。但是，在這樣的方法中，具有未考慮作為去脂肪結(jié)構(gòu)組織的肌肉、骨骼對于阻抗的貢獻程度的差異的缺點，難以減小推斷誤差。
進而，還以適用這樣的測定法為前提，設(shè)想利用作為人體的結(jié)構(gòu)組織的骨骼、肌肉以及脂肪的電特性的差異，并聯(lián)連接各組織的并聯(lián)模型，在各組織的結(jié)構(gòu)比率以及結(jié)構(gòu)組織總體與各個組織的電特性(體積電阻率)為一定的條件下，從阻抗計算身體成分。實際上在一般的成人集團中，可以說在統(tǒng)計上這樣的條件具有相當高的可靠性。但是，在兒童等非成年人或老年人，或者運動員這樣在身體上特殊的集團等中，現(xiàn)狀是大多數(shù)情況下結(jié)構(gòu)比率以及電特性根據(jù)個人差，很大地偏離上述條件，難以得到可靠性高的結(jié)果。
另一方面，如果不只是從預防肥胖的觀點，而是從把握身體強化程度或者老化程度的觀點出發(fā)，則身體的肌肉量、肌肉力等的測定是非常重要的。具體地講，例如，對于運動員等特別謀求提高身體能力的人，肌肉量是測定訓練等成果的一個指標值，另外，還能夠成為訓練時的目標。另外，對于正在進行強化·恢復因事故或者疾病長期住院衰弱的身體部位的康復治療的人等，也可以說是相同的。進而，如果考慮到今后的老齡人群的增加，例如，在老年人的看護現(xiàn)場方便地測定每個老年人的肌肉量或者肌肉力，其左右半身生中的均衡等，通過能夠事前判斷自立生活能力，使得能夠度過高質(zhì)量的日常生活那樣，極大地增大了在度過日常生活的基礎(chǔ)上，改善覆蓋不充分點的生活環(huán)境以及提供特種飲食(飲食以及運動菜單)的必要性。
為了滿足這樣的要求，當然是能夠高精度地測定以肌肉量為代表的上述各種身體成分信息，除去在醫(yī)院或者體育設(shè)施(健身俱樂部)等特別的設(shè)施中使用以外，重要的是一般人能夠在自己的家庭等中方便地進行測定。即，最好在測定方面不需要熟練，即使被檢查者一個人也能夠進行測定，而且不需要采用特別的姿勢。當然，還需要價格便宜，并且根據(jù)具體情況具有某種程度的攜帶性或者收藏空間小。
然而，以往為了判斷老年人或者疾病、事故的療養(yǎng)者在身體方面具有何種程度用于度過獨立的日常生活的能力，已知有日常生活動作(ADL日常生活能力(或者生活))評價法。至今為止，作為ADL評價法，使用巴塞爾指數(shù)或者FIM，而為了比較不同設(shè)施中的評價，或者維持評價的絕對性，希望更客觀的ADL評價法。
ADL評價法的一個觀點主要是是否能夠自立步行，與其最有關(guān)系的是作為大腿前部肌肉的大腿四頭肌，大腿四頭肌隨著年齡的增長而易于衰弱，如果該肌肉衰弱則步行時膝蓋難以上抬，例如，在極低的臺階(榻榻米的邊緣等)絆倒，或者難以上下臺階。另外，如果左右的大腿四頭肌的肌肉力差異大，則成為對于骨盆或者關(guān)節(jié)的負擔的同時有可能產(chǎn)生左右的不均衡。如果關(guān)節(jié)一旦磨損則不能夠再生，因此如果由于一側(cè)的負擔極度地磨損左右一方的關(guān)節(jié)，則不得不由此決定人的壽命。從而，為了向被檢查者中提供ADL指標值或者基于該指標值的適宜的建議信息，高精度地測定大腿四頭肌的肌肉量或者肌肉力是非常有用的。
本發(fā)明是鑒于這樣的問題點而產(chǎn)生的，其最大的目的在于提供能夠簡便而且高精度地測定被檢查者的體脂肪、肌肉量、肌肉力、骨骼量、骨密度等的量或者均衡等的各種身體成分信息的身體成分測定裝置，特別是，提供能夠簡便地提供在被檢查者的下肢肌肉量等的ADL評價中有用的各種身體成分信息的身體成分測定裝置。
在體重計等以往眾多周知的測定裝置中的測定姿勢是立姿。但是，在站立時，為了維持浮腫或者立姿的肌肉的緊張等的影響大。因此，在本發(fā)明的身體成分測定裝置中，特別是為了高精度地測定下肢部分的肌肉量、骨密度等，考慮可以進行在下肢部分的肌肉上難以增加負荷的輕松狀態(tài)下的測定的坐姿或者臥姿的測定。
即，第1方面的身體成分測定裝置的特征在于具備a)用于把處在被檢查者身體中的預定測定對象部位的端部的關(guān)節(jié)的角度保持為預定值的測定姿勢維持輔助裝置；b)使多個電極接觸上述被檢查者身體的預定位置的能夠固定地或者移動地保持該電極的電極保持裝置；c)使用上述電極測定上述測定對象部位的阻抗的阻抗測定裝置；d)根據(jù)所測定的阻抗，推斷與被檢查者的上述測定對象部位相對應的或者與身體總體的身體成分或健康狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的各種信息的推斷運算裝置。
這里，所謂「身體成分或者與健康狀況狀態(tài)關(guān)聯(lián)的各種信息」例如是測定被檢查者的體脂肪量(率)，去脂肪量(率)，體內(nèi)水分量(率)，肌肉量(率)，骨骼量(率)，肌肉力，骨密度，肥胖度，基礎(chǔ)代謝量，能量代謝量，日常生活動作的能力的ADL指標值等，上述的量或者率能夠以身體全身，身體的每個部位，或者左右、上下、近位與遠位等的均衡狀態(tài)等為對象。
在上述第1方面的身體成分測定裝置中，所謂測定對象部位，是成分組織的截面積比率大致一定的能夠近似為預定長度的圓柱形模型的部位，具體地講，例如，能夠把從手腕到肩窩(肩膀最高點附近)的腕部和從腳腕到腳的根(轉(zhuǎn)動點附近)的腳部分別作為左右各1個身體部位，把胴體作為軀干體，作為1個身體部位。更理想的是，能夠把腕部從肘分開為2個，作為小臂部分、大臂部分的2個身體部位。對于腳部也相同，能夠從膝蓋分開為2個，作為小腿部分、大腿部分的2個身體部位。進而，在上肢部分中，還能夠把從手腕到手背的手指頂端附近的部分作為1個身體部位，對于下肢部分也能夠把從腳腕到腳背的腳指頂端附近的部分作為1個身體部位。另外，還可以把這些身體部位進一步細致劃分的單位作為1個身體部位，例如，把左右小臂部分的手背部分附近或者小腿部分的腳腕部分附近作為1個身體部位。
在推算這樣的測定對象部位的肌肉量時，該測定對象部位的長度或者截面積的尺寸成為參數(shù)，例如，下肢部分的彎曲肌肉群以及伸展肌肉群的肌肉長度或者肌肉截面積依賴于膝蓋的彎曲角度，上肢部分的彎曲肌肉群以及伸展肌肉群的肌肉長度或者肌肉截面積依賴于肘的彎曲角度。因此，如果不把膝蓋或者肘等的關(guān)節(jié)的角度保持為一定，則難以進行再現(xiàn)性高的測定。另外，與把膝蓋或者肘完全伸直的狀態(tài)相比較，稍微彎曲的狀態(tài)能夠可靠地捕捉夾持該關(guān)節(jié)的前后的位置，能夠容易地進行電極的接觸位置的定位，難以產(chǎn)生位置偏移等。進而，通過能夠正確地進行電極的定位，還能夠提高阻抗測定的精度。
在第1方面的身體成分測定裝置中，由測定姿勢維持輔助裝置把膝蓋或者肘等關(guān)節(jié)的角度固定為預定值。這里，預定值不是強行彎曲關(guān)節(jié)所需要的角度，而是始終不給被檢查者帶來負擔的能夠進行自然姿勢下的彎曲的角度。為了使多個電極接觸預定位置以便測定以這樣固定的關(guān)節(jié)為端部的測定部位的阻抗，使用能夠固定地或者移動地保持該電極的電極保持裝置。而且，通過使用這些電極，由阻抗測定裝置對于測定對象部位的阻抗進行測定，推斷運算裝置根據(jù)該阻抗，推斷與測定對象部位相對應的身體成分信息或者身體全身的身體成分信息。
從而，如果依據(jù)第1方面的身體成分測定裝置，則能夠在測定中把測定對象部位的肌肉組織、脂肪組織、骨骼組織的各個身體成分組織的截面積幾乎保持為一定，另外由于正確地決定用于測定的電極的接觸位置，因此能夠以很高的精度推斷與被檢查者的測定對象部位相對應的或身體全身的身體成分，或者與健康狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的各種信息，同時順便還能夠?qū)τ诒粰z查者提供健康管理或增進健康，或者與康復、訓練等有關(guān)的適當?shù)慕ㄗh。
另外，特別是如果依據(jù)測定以膝蓋或者肘這樣的1個或者左右一對關(guān)節(jié)為端部的測定對象部位的結(jié)構(gòu)，則裝置很小而且易于進行操作。從而，能夠進行簡單的測定，還能夠抑制裝置本身的成本。
在上述身體成分組織中，由于上肢部分或者下肢部分的彎曲肌肉群以及伸展肌肉群的肌肉長度或者肌肉截面積很大地依賴于肘或者膝蓋的彎曲角度的程度，因此能夠在把關(guān)節(jié)的角度固定在自然彎曲角度的狀態(tài)下進行測定則對于提高精度貢獻很大。
這里，第2方面的身體成分測定裝置特征在于具備a)用于把處在被檢查者身體中的預定測定對象部位的端部的關(guān)節(jié)的角度保持為預定值的測定姿勢維持輔助裝置；b)使多個電極接觸上述被檢查者身體的預定位置的能夠固定地或者移動地保持該電極的電極保持裝置；c)使用上述電極測定上述測定對象部位的阻抗的阻抗測定裝置；d)根據(jù)所測定的阻抗，推斷與被檢查者的上述測定對象部位相對應的或者身體總身的肌肉量的推斷運算裝置。
如果依據(jù)這樣的身體成分測定裝置，則由于能夠簡便而且高精度地測定被檢查者的肌肉量，因此，例如對于運動員等特別謀求提高身體能力的人，或者通過康復治療等謀求恢復運動能力的人等，能夠提供作為訓練等的指標的適當信息，能夠提供高的動機。特別是，通過測定伴隨著年齡增長等易于衰弱的大腿四頭肌的肌肉力或者左右的均衡，能夠提供判斷老年人或者疾病·事故的療養(yǎng)者在身體上能否獨立度過日常生活的指標，并且順便能夠提供在度過日常生活方面的基礎(chǔ)上與改善覆蓋不充分點的生活環(huán)境或者飲食(飲食以及運動菜單)有關(guān)的指南等。
另外，一般在骨骼體積不隨著年齡增長而變化的前提下，骨骼的水分含有量增加與骨骼內(nèi)部的絕緣性高的礦物質(zhì)(鈣等)隨著年齡增長而減少的對應部分，其電特性即阻抗降低。從而，根據(jù)阻抗能夠高精度地測定骨密度特別是伴隨著年齡增長的骨密度的降低。
這里，第3方面的身體成分測定裝置特征在于具備a)用于把處在被檢查者身體中的預定測定對象部位的端部的關(guān)節(jié)的角度保持為預定值的測定姿勢維持輔助裝置；b)使多個電極接觸上述被檢查者身體的預定位置的能夠固定地或者移動地保持該電極的電極保持裝置；c)使用上述電極測定上述測定對象部位的阻抗的阻抗測定裝置；d)根據(jù)所測定的阻抗，推斷與被檢查者的上述測定對象部位相對應的或者身體總身的骨密度的推斷運算裝置。
這里，作為測定對象部位，通過選擇腳腕附近或者手腕附近的骨骼組織的占有比例大的部位，能夠高精度地測定與骨骼組織有關(guān)的信息。如果依據(jù)該第3方面的身體成分測定裝置，則對于老年人或者特定的患者需要在骨骼組織的惡化方面加以注意的人，能夠正確地測定骨密度。另外，這樣的被檢查者一般大多難以站立或者持續(xù)維持把腕部伸向前方狀態(tài)的姿勢，而在第3方面的身體成分測定裝置中，由于能夠確定不采取勉強的姿勢而且不加入力等的關(guān)節(jié)的角度，因此對于被檢查者產(chǎn)生的身體的負擔很小。
另外，作為第1至第3方面的身體成分測定裝置的一個形態(tài)，能夠采用以下的結(jié)構(gòu)，即上述阻抗測定裝置c)包括c1)至少能夠用并聯(lián)連接了與脂肪組織、肌肉組織以及骨骼組織相對應的各個阻抗的模型近似其身體部位的阻抗，而且，根據(jù)在可以把上述各個組織的構(gòu)成比率以及該構(gòu)成組織總體與各個組織的電特性視為一定那樣的每個身體部位，分割人的全身構(gòu)成的模型，接觸被檢查者的身體，測定由1個或者串聯(lián)連接的多個上述身體部位構(gòu)成的測定對象部位的阻抗的多個通電用電極以及多個測定用電極；c2)經(jīng)過上述通電用電極，至少流過縱貫上述測定對象部位的預定頻率的交流電流的電流供給裝置；c3)使用上述測定用電極測定通過該交流電流在上述測定對象部位感應的電壓的電壓測定裝置；c4)從該電壓測定值和上述交流電流的電流值計算與上述測定對象部位相對應的阻抗的運算裝置。
另外，推斷運算裝置d)能夠采用以下的結(jié)構(gòu)，即根據(jù)多個事前被檢查者的全身以及/或者每個身體部位的阻抗測定結(jié)果，以及通過觀察事前各個被檢查者的全身以及/或者各個身體部位內(nèi)部得到的該事前被檢查者的全身以及/或者每個身體部位的身體成分基準信息生成的，或者進而加入該事前被檢查者的身體特定化信息生成的推斷公式，推斷與該被檢查者的測定對象部位相對應的或者該被檢查者的全部身體成分或與健康狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的各種信息、肌肉量或者骨密度。
這里，「觀察各個事前被檢查者的全身以及/或者各身體部位的內(nèi)部」的裝置最好進行非破壞的觀察，例如能夠使用核磁共振成像裝置(MRI)或者CT掃描裝置等能夠從外部取得身體內(nèi)部的剖面圖像的裝置。例如如果使用MRI，則由于能夠拍攝在每個預定的間隔圓切了人體的腹腔、腕、腳等的剖面圖像，因此在該每個剖面圖像區(qū)別身體組織(脂肪、肌肉、骨骼等)的種類，求各個量或者占有比率，進而，通過把對于包含在預定部位中的全部剖面的分析結(jié)果進行積分，能夠得到對于其預定部位的身體組織的量或者占有比率。如果對于身長、體重、年齡、性別等(即后述的身體特定化信息)不同的大量的監(jiān)視(事前被檢查者)，進行基于這種觀察的計測的同時，測定與各身體部位相對應的阻抗，根據(jù)這些結(jié)果生成推斷公式，則能夠得到高精度的推斷公式。
進而，在上述第1至第3方面的身體成分測定裝置中，還具備取得被檢查者的身體特定化信息的身體特定化信息取得裝置，上述推斷運算裝置能夠采用根據(jù)測定的阻抗和上述身體特定化信息，推斷與該被檢查者的測定對象部位相對應的或該被檢查的身體全身的身體成分或者與健康狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的各種信息、肌肉量或者骨密度的結(jié)構(gòu)。
在上述身體特定化信息中，除去與被檢查者的體格，例如身長、體重、身體的一部分(腳等)的長度或者其周圍長度這樣的身體部位的部分尺寸等的信息以外，還包括年齡、性別等，而除此以外，還可以包括疾病或者受傷等的履歷等對于身體、健康產(chǎn)生影響的各種信息。這樣的身體特定化信息由于在身體成分方面具有非常大的相關(guān)性，因此通過參照這樣的信息能夠大幅度地提高身體成分的推斷精度。
另外，還可以通過被檢查者自身或者測定承擔人進行的輸入操作輸入身體特定化信息，而上述身體特定化信息取得裝置還可以采用根據(jù)作為身體特定化信息之一提供的被檢查者的身長，進而考慮體重、年齡、性別等推斷測定對象部位的尺寸，把其也作為身體特定化信息之一的部位長度推算裝置的結(jié)構(gòu)。另外，上述身體特定化信息取得裝置還可以采用包括用于實際測量被檢查者的測定對象部位的尺寸的尺寸計測裝置。由此，如上述那樣由于與推斷測定對象部位長度的情況相比較進一步提高其尺寸的精度，因此其結(jié)果將提高身體成分信息的推算精度。
而通常，對于事前被檢查者的上述那樣的阻抗測定或者使用了MRI的身體內(nèi)部的計測是在仰臥姿勢下，把膝蓋或者肘等關(guān)節(jié)完全伸直的狀態(tài)即彎曲角度大約180°的狀態(tài)下進行。在這樣的姿勢下，阻抗測定時和身體內(nèi)部計測時，例如大腿部分的肌肉尺寸(肌肉長度以及肌肉截面積)由于幾乎相同，因此能夠求出正確的推斷公式。用這樣得到的推斷公式進行對于被檢查者的身體成分推斷運算時，為了使推斷誤差最小的最佳狀態(tài)是被檢查者的測定姿勢與上述事前被檢查的測定姿勢相同。這是因為由此被檢查者的身體中的彎曲肌肉群以及伸展肌肉群的伸曲狀態(tài)成為與上述事前被檢查者相同的狀態(tài)。從而，為了根據(jù)推斷公式以很高的推斷精度推斷被檢查者身體成分，最理想的是使膝蓋或者肘的彎曲角度成為180°。另外，這里所說「180°」是通常的人把關(guān)節(jié)完全伸直的狀態(tài)，當然角度并不限于正好是180°。
另一方面，對于老年人或者身體柔韌性低的被檢查者，在坐在地板的狀態(tài)下伸開兩腿使關(guān)節(jié)的彎曲角度成為180°不能夠說是舒服的姿勢。即，通過稍微彎曲膝蓋使腳掌一側(cè)的肌肉松弛的狀態(tài)對于被檢查者來說大多是更舒服的姿勢。另外，如后述那樣，在阻抗的測定精度由于受到該測定時的電極的接觸位置的影響，因此如果不提高電極的接觸位置精度則難以保證測定的再現(xiàn)性。在使膝蓋伸直的狀態(tài)下難以確定電極的接觸位置，而如果維持稍微彎曲膝蓋的狀態(tài)，則易于確定把膝蓋夾在中間的腳掌一側(cè)的電極的接觸位置。但是，如果彎曲膝蓋，大腿部分或者小腿部分的肌肉的長度或者截面積從上述條件偏移，則推斷精度的降低成為問題。
一般，把膝蓋從180°彎曲20°左右時，其前后的肌肉的長度或者截面積的變化量與強烈彎曲了膝蓋(例如120°～110°以下)時相比較相對減小，在這樣的測定中，能夠使由角度偏移產(chǎn)生的影響停留在最小限度。從而，如果關(guān)節(jié)的彎曲角度是160°左右，則能夠滿足上述條件，姿勢也比較舒服，而且電極的定位精度也充分高。但是，一般由于使膝蓋再稍微彎曲一些的狀態(tài)是舒服的姿勢，因此在即使犧牲若干精度也要重視測定的容易性的情況下可以把彎曲角度取為140°左右。
這是因為，雖然從推算精度的觀點出發(fā)，關(guān)節(jié)的彎曲角度最好是180°，但是如果從對于被檢查者的測定的容易性(姿勢的舒適性)以及確保電極的定位精度的容易性出發(fā)，彎曲角度最好是大約140°～小于180°。從而，作為第1至第3方面的身體成分測定裝置的一個形態(tài)，測定姿勢維持輔助裝置能夠把被檢查者的關(guān)節(jié)的角度維持在大約140°～180°的范圍內(nèi)的預定角度。另外，這里所謂「小于180°」由于是上述的不是「180°」的狀態(tài)，即，不是把關(guān)節(jié)伸直了的狀態(tài)，因此指的是有意識地稍微彎曲了關(guān)節(jié)的狀態(tài)。
為了維持這樣的測定姿勢，測定姿勢維持輔助裝置對于把2個下肢伸向前方采用坐姿的被檢查者，能夠采用在該下肢的下側(cè)至少擔持膝蓋背面一側(cè)的結(jié)構(gòu)。具體地講，作為一個形態(tài)，測定姿勢維持輔助裝置能夠采用具有用于放置下肢的淺臺形或者三角形的傾斜面。另外作為其它的形態(tài)，測定姿勢維持輔助裝置還可以采用在預定的高度具有擔持膝蓋背面的大致平行的棒形體的結(jié)構(gòu)。
另外，對于老年人或者病弱體虛者等，由于難以采用坐在地板上把腳伸向前方的姿勢，因此可以考慮允許降低測定精度，而希望以更舒服的姿勢進行測定的情況。因此，為了這樣做，測定姿勢維持輔助裝置還可以采用把被檢查者的關(guān)節(jié)的角度維持為大約90°的結(jié)構(gòu)。為了維持這樣的測定姿勢，測定姿勢維持輔助裝置能夠采用包括具備用于使被檢查者坐下的座面的椅子形的形態(tài)，并且在被檢查者把膝蓋幾乎彎曲成直角的狀態(tài)下腳掌接觸地板或者與其相當?shù)拇笾滤矫娴母叨仍O(shè)置上述座面的結(jié)構(gòu)。如果依據(jù)該結(jié)構(gòu)，則能夠與坐在地板上相比較，檢查者以更舒服的姿勢進行測定。
另外，作為第1至第3方面的身體成分測定裝置的一個實施形態(tài)，采用作為測定電極，具備分別接觸被檢查者的兩個膝蓋附近的一對電極，以及接觸軀干部分或者上肢部分的至少一個電極，另一方面，作為通電用電極，具備分別接觸從該被檢查者的軀干部分離開兩個膝蓋的位置的一對電極的結(jié)構(gòu)。另外，接觸軀干部分或者上肢部分的至少一個上述測定由電極可以接觸被檢查者的手掌。這是因為通過檢查者握住物體這樣的極自然的行為，能夠使測定用電極可靠地密切接觸手掌。另外，通電用電極能夠采用接觸被檢查者的兩個脛部。
在該實施形態(tài)的身體成分從測定裝置中，通過一對通電用電極至少在被檢查者的兩個大腿部分(測定對象部位)流過微弱的交流電流。由此，在左右的大腿部分中分別感應電壓。現(xiàn)在，由于在沒有成為電流路徑的身體部位中不流過電流，因此在電壓計測感應路徑上不發(fā)生電位差，該身體部位可以看成只是為了測定電壓的單純的導線。即，例如被檢查者的手掌與下肢部分(嚴密地講，是連接兩個大腿部分的股間部分附近)之間，可以忽視存在于該部分中的阻抗而視為簡單的導線。從而，例如如果計測右手掌與右膝蓋之間的電位差，則由于該電壓測定路徑中，電流路徑只是右大腿部分，因此與計測由右大腿部分的阻抗產(chǎn)生的電位差相同。從這樣得到的電壓計測值和電流值，能夠計算右大腿部分的阻抗。
上述那樣計算出的阻抗是能夠用并聯(lián)連接了分別與脂肪組織、肌肉組織以及骨骼組織相對應的各個阻抗的模型近似該身體部位的阻抗的身體部位，而且，與這些各個組織的構(gòu)成比率以及該構(gòu)成組織總體與各個組織的電特性能夠視為一定的單位的身體部位相對應。這樣分割了的身體部位與在計算出身體成分時作為基準的模型，即利用了上述MRI的測定結(jié)果的模型相當嚴密地一致。因此，如上述那樣對于模型化了的身體部位能夠進行精度非常高的推斷。
具體地講，在上述實施形態(tài)中，上述推斷運算裝置至少能夠推斷被檢查者的大腿部分的肌肉量或者與該肌肉量具有相關(guān)性的其它的身體成分信息。另外，上述推斷運算裝置還能夠推斷左右大腿部分的肌肉量的均衡狀態(tài)或者與該均衡狀態(tài)具有相關(guān)性的其它的身體成分信息。進而，上述推斷運算裝置能夠利用根據(jù)上述身體特定化信息推算的大腿長度。
在進行有關(guān)大腿部分的肌肉的測定時，根據(jù)上述理由，如果不把膝蓋的彎曲角度保持為一定則不能夠進行再現(xiàn)性高的測定。另外，與把膝蓋完全伸直的狀態(tài)相比較，稍微彎曲的狀態(tài)能夠可靠地捕捉膝蓋的位置，能夠易于進行測定用電極的定位。
例如，另一方面，把該通電用電極設(shè)置成使得位于比該棒形體低的位置，接觸腿肚子背面的結(jié)構(gòu)。如上述那樣在使膝蓋的彎曲角度成為140°～小于180°時，由于膝蓋背面成為彎曲的頂部，因此通過采用把接觸膝蓋附近的上述測定用電極接觸兩個膝蓋的背面一側(cè)的位置，能夠正確地進行測定用電極的定位。
進而，能夠采用把接觸膝蓋附近的上述測定用電極設(shè)置在用于放置下肢的淺臺形或者三角形的測定姿勢維持輔助裝置的頂端部，把接觸兩個脛部的通電用電極設(shè)置在其傾斜面上的結(jié)構(gòu)，或者，能夠采用把該測定用電極設(shè)置在擔持膝蓋背面的大致水平的上述棒形體的上面，另一方面，把該通電用電極設(shè)置成使得位于比該棒形體低的位置而且接觸腿肚子的背面的結(jié)構(gòu)。
進而作為其它的形態(tài)，能夠采用把接觸膝蓋附近的測定用電極配置成使得按壓兩個膝蓋的表面的結(jié)構(gòu)。通常，如果是彎曲了膝蓋的狀態(tài)，則當然能夠按壓，而即使在幾乎完全伸直的狀態(tài)下，膝蓋也稍稍突出。從而，如果利用該突出，對于該膝蓋的表面能夠可靠地確定測定用電極的接觸位置。
另外，接觸膝蓋附近的測定用電極還能夠采用配電成使得在把該裝置夾在兩個膝蓋之間時接觸兩個膝蓋內(nèi)側(cè)的結(jié)構(gòu)。如果依據(jù)這種結(jié)構(gòu)，則能夠利用被檢查者并住兩只腳的力，提高測定用電極對于膝蓋內(nèi)側(cè)的接觸性。
另外，接觸手掌的測定用電極具有被檢查者握住的拉手形的形態(tài)，作為上述電極保持裝置，能夠采用具備用于把該拉手形的形狀的電極從本體部分拉出的手柄的結(jié)構(gòu)。
另外作為其它的形態(tài)，接觸手掌的測定用電極具有被檢查者握住的拉手形的形態(tài)，作為電極保持裝置，能夠采用經(jīng)過電纜從本體部分連接的結(jié)構(gòu)。另外，還可以采用接觸手掌的測定用電極分別配置在本體部分的兩個側(cè)面，當被檢查者在該本體部分的兩個側(cè)面加入手時，該測定用電極接觸手掌的結(jié)構(gòu)。
另外，電極保持裝置能夠采用具備用于調(diào)整上述測定用電極的接觸位置的電極位置調(diào)整裝置。如果依據(jù)該結(jié)構(gòu)，則與被檢查者的體格的差異無關(guān)，能夠使測定用電極的接觸位置與預定位置正確地吻合，能夠進行高精度的測定。另外，還可以采用在電極位置調(diào)整控制中同時設(shè)置用于根據(jù)其調(diào)整位置計測測定對象部位的尺寸的尺寸計測裝置的結(jié)構(gòu)。由此，不需要手工輸入作為身體特定化信息之一的測定對象部位的尺寸，能夠簡化測定作業(yè)。另外，由于沒有測定對象部位的尺寸的輸入錯誤，輸入由實際計測得到的正確值，其結(jié)果將提高身體成分信息的推斷精度。
另外，作為第1至第3方面的身體成分測定裝置的一個實施形態(tài)，能夠采用在把電系統(tǒng)電路安裝在內(nèi)部的箱形的本體部分的兩個側(cè)面、下表面或者其附近的面上，在隔開預定間隔距離的位置配置上述測定用電極，在測定時能夠在使兩個膝蓋的間隔離開一定距離的狀態(tài)下進行測定的結(jié)構(gòu)。即，如果兩個腳相接觸則不能夠進行正確的測定，而依據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠可靠地防止兩只腳相接觸。另外，還可以采用在上述本體部分的正面或者上表面設(shè)置顯示單元的結(jié)構(gòu)。在該顯示單元中，例如，能夠顯示與操作·輸入有關(guān)的信息，以及作為測定結(jié)果的各種信息，顯示文字或者標志等。
另外，作為其它的實施形態(tài)，電極保持裝置能夠由被檢查者把持并且移動到身體上的任意位置，上述阻抗測定裝置能夠采用進行與由該電極保持裝置保持的測定用電極的接觸部位的不同點相對應的阻抗的測定的結(jié)構(gòu)。如果依據(jù)該結(jié)構(gòu)，則由于至少一個測定用電極兼用于測定身體上的多個位置，因此有利于降低裝置的成本。
進而，作為其它的實施形態(tài)，阻抗測定裝置能夠采用主要分開為用于進行對于被檢查者的上肢部分的測定的第1單元和用于進行對于下肢部分的測定的第2單元，而且用在該第1以及第2單元之間進行信號收發(fā)的電纜連接的結(jié)構(gòu)。另外，還可以采用以無線進行該第1以及第2單元之間的信號收發(fā)的結(jié)構(gòu)。作為無線的方式，可以考慮電波、光、超聲波等。在前者的結(jié)構(gòu)中，通過由電纜進行的連接能夠降低成本，另一方面，在后者的結(jié)構(gòu)中，由于沒有電纜因此不存在測定時或者處理時的麻煩。
進而，作為其它的實施形態(tài)，還能夠采用在測定姿勢維持輔助裝置中設(shè)置至少在被檢查者的身體的一部分上提供刺激的刺激加入裝置的結(jié)構(gòu)。這里所說的刺激，是對于被檢查者的身體全身或者一部分的身體組織提供良好影響，例如，強化生體組織，或者促進血液循環(huán)或新陳代謝等，其結(jié)果對于改善·提高健康狀態(tài)做出貢獻。
作為具體的形態(tài)，刺激加入裝置能夠采用作為按摩被檢查者的身體的至少一部分的按摩裝置的結(jié)構(gòu)，例如，測定姿勢維持輔助裝置可以采用具有按摩功能的椅子的結(jié)構(gòu)。如果依據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，則通過在按摩的前后分別進行上述的測定，則由于能夠容易地確認由按摩產(chǎn)生的血液循環(huán)改善，浮腫改善等效果，因此能夠謀求有效地增進健康·恢復健康。


圖1是與在本發(fā)明的身體成分測定裝置中使用的測定方法相對應的人體的阻抗結(jié)構(gòu)的近似模型圖。
圖2是把圖1的近似模型圖適用在實際測定時的簡化模型圖。
圖3是示出用MRI取得的身體部位的剖面圖像的概念圖(A)以及與身體部位的長度方向相對應的各組織的面積分布圖(B)。
圖4是在本測定方法中利用的圓柱形的成分模型(A)及其等效電路(B)。
圖5是本發(fā)明第1實施例的身體成分測定裝置的外觀斜視圖。
圖6是示出使用了第1實施例的身體成分測定裝置的測定狀態(tài)的斜視圖。
圖7是說明使用了第1實施例的身體成分測定裝置的測定狀態(tài)的側(cè)面圖。
圖8是第1實施例的身體成分測定裝置的電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
圖9是示出用第1實施例的身體成分測定裝置進行測定時的順序的流程圖。
圖10是用第1實施例的身體成分測定裝置進行測定時的人體的阻抗結(jié)構(gòu)的近似模型圖。
圖11是第1實施例的變形例的身體成分測定裝置的外觀斜視圖。
圖12是示出使用了圖11的測定裝置的測定狀態(tài)的側(cè)面圖。
圖13是第1實施例的變形例的身體成分測定裝置的外觀斜視圖。
圖14是示出使用了圖13的測定裝置的測定狀態(tài)的斜視圖。
圖15是第1實施例的變形例的身體成分測定裝置的外觀斜視圖。
圖16是示出使用了圖15的測定裝置的測定狀態(tài)的斜視圖。
圖17是第1實施例的變形例的身體成分測定裝置的外觀斜視圖。
圖18是第1實施例的變形例的身體成分測定裝置的外觀斜視圖。
圖19是示出使用了圖18的測定裝置的測定狀態(tài)的俯視圖。
圖20是本發(fā)明第2實施例的身體成分測定裝置的外觀圖，(A)是俯視圖，(B)是仰視圖。
圖21是示出使用了第2實施例的身體成分測定裝置的測定狀態(tài)的側(cè)面圖。
圖22是第2實施例的變形例的身體成分測定裝置的外觀圖，(A)是正面圖，(B)是仰視圖。
圖23是示出使用了圖22的測定裝置的測定狀態(tài)的側(cè)面圖。
圖24是第2實施例的變形例的身體成分測定裝置的外觀斜視圖。
圖25是示出使用了圖24的測定裝置的測定狀態(tài)的俯視圖。
圖26是本發(fā)明第3實施例的身體成分測定裝置的外觀圖，(A)是側(cè)面圖，(B)是仰視圖。
圖27是示出使用了圖26的測定裝置的測定狀態(tài)的側(cè)面圖。
圖28是由圖26的測定裝置進行測定時的腳部分的放大斜視圖。
圖29是本發(fā)明第4實施例的身體成分測定裝置的第1測定單元的外觀斜視圖。
圖30是第4實施例的身體成分測定裝置的第2測定單元的外觀斜視圖，(A)是側(cè)面圖，(B)是俯視圖。
圖31是示出使用了第4實施例的身體成分測定裝置的測定狀態(tài)的側(cè)面圖。
圖32是第1測定單元的電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
圖33是第2測定單元的電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
圖34是本發(fā)明第5實施例的身體成分測定裝置的外觀斜視圖。
圖35是示出使用了第5實施例的身體成分測定裝置的一部分的斜視圖。
圖36是示出使用了第5實施例的身體成分測定裝置的測定狀態(tài)的斜視圖。
圖37是第5實施例的變形例的身體成分測定裝置的外觀斜視圖。
圖38是圖37的測定裝置的部分放大圖。
圖39是用于說明使用了圖37的測定裝置的測定狀態(tài)的部分側(cè)面圖。
圖40是示出使用了第5實施例的其它變形例的身體成分測定裝置的測定狀態(tài)的斜視圖。
圖41是圖40的測定裝置的部分斜視圖。
圖42是本發(fā)明第6實施例的身體成分測定裝置的部分放大圖。
圖43是示出使用了第6實施例的身體成分測定裝置的測定狀態(tài)的外觀斜視圖。
圖44是示出本發(fā)明第7實施例的身體成分測定裝置的測定狀態(tài)的側(cè)面圖。
圖45是本發(fā)明第1實施例的其它變形例的身體成分測定裝置的外觀斜視圖。
圖46是示出使用了圖45的測定裝置的測定狀態(tài)的側(cè)面圖。
圖47是示出使用了本發(fā)明第1實施例的其它變形例的身體成分測定裝置的測定狀態(tài)的側(cè)面圖。
圖48是第4實施例中的第1測定單元與第2測定單元之間轉(zhuǎn)送信號時的等效電路的一個例子。
具體實施例方式
以下詳細地說明本發(fā)明的身體成分測定裝置的具體結(jié)構(gòu)或者動作。首先，在說明具體例子之前，說明本發(fā)明的身體成分測定裝置中的測定方法。
圖1是與該測定方法相對應的人體的阻抗結(jié)構(gòu)的近似模型圖。在本測定方法中，把人體細分多個區(qū)段，求各區(qū)段單位的阻抗或者串聯(lián)連接了多個區(qū)段的阻抗。另外，為了使根據(jù)阻抗的身體成分信息的推算精度提高，在每個身體成分比較一定的即易于用后述的圓柱模型近似的部位設(shè)定區(qū)段。
如果具體地進行說明，則對于除去頭部以及手指尖、腳指尖的身體總體，分割為左手腕，左小臂部分，左大臂部分，右手腕，右小臂部分，右大臂部分，左大腿部分，左小腿部分，左腳腕，右大腿部分，右小腿部分，右腳腕以及軀干部分共13個區(qū)段。使分別獨立的阻抗與這13個中的每個區(qū)段相對應，假設(shè)如圖1所示那樣連接了各個阻抗的模型。這里，把左手腕，左小臂部分，左大臂部分，右手腕，右小臂部分，右大臂部分，左大腿部分，左小腿部分，左腳腕，右大腿部分，右小腿部分，右腳腕以及軀干部分的13個區(qū)段的阻抗分別記為ZLW，ZLFA，ZLUA，ZRW，ZRFA，ZRUA，ZLFL，ZLCL，ZLH，ZRFL，ZRCL，ZRH以及ZT。
為了測定這13個阻抗，對于被檢查者的四肢，設(shè)定4個電流供給點Pi1～Pi4，以及12個電壓測定點Pv1～Pv12。電流供給點Pi1～Pi4是兩只手背部分的中指的根部附近，兩只腳背部分的中指的根部附近。另一方面，電壓測定點Pv1～Pv12是左右的手掌，左右的手腕，左右的肘，左右的腳根的下部，左右的腳腕，左右的膝蓋。
現(xiàn)在，如果選擇4個電流供給點Pi1～Pi4中的2個點，在其之間流過電流，測定預定的兩個點的電壓測定點之間的電位差，則該電位差可以視為在1個阻抗或者多個串聯(lián)連接的阻抗的兩端感應的電位差。另外，由于在偏離電流的流通路徑的身體部位中幾乎不流過電流，因此對于與該部位相當?shù)膮^(qū)段能夠忽略阻抗而視為簡單的導線。
作為一個例子，如圖2所示，考慮在兩只腳的電流供給點Pi3、Pi4之間流過電流的情況。這時，兩只腳腕的電壓測定點Pv5、Pv6之間的電位差成為與串聯(lián)連接了ZLCL，ZLFL，ZRFL，ZRCL的阻抗，即左右兩只腳部分的阻抗相對應的電壓。另外，兩個膝蓋的電壓測定點Pv7、Pv8之間的電位差成為與串聯(lián)連接了ZLFL和ZRFL的阻抗，即左右兩個大腿部分的阻抗相對應的電壓。進而，例如，左手掌的電壓測定點Pv9與左膝蓋的電壓測定點Pv7之間的電位差由于左上肢部分以及軀干部分能夠視為簡單的導線，因此成為與左大腿部分的阻抗相對應的電壓。
其它的電流供給點、電壓測定點在身體部位中也能夠進行同樣的測定，由于這一點是很明確的，因此通過利用這樣的測定，能夠分別獨立地高精度地求出上述13個區(qū)段的阻抗。
在本方法中，基本的是獨立地求出上述13個區(qū)段的阻抗，而進行簡易的測定時，難以在被檢查者的身體上設(shè)置上述那樣的4個電流供給點和12個電壓測定點。因此，還可以考慮把串聯(lián)連接相互鄰接的多個區(qū)段作為一個區(qū)段。另外，例如，在希望得到關(guān)于大腿部分的肌肉量這樣的特定的身體部位的身體成分信息時，只要測定一部分身體部位的阻抗就很充分。由此，不需要設(shè)定4個電流供給點和12個電壓測定點全部，只要最低設(shè)定2個電流供給點和2個電壓測定點，就能夠進行上述那樣的阻抗的測定。根據(jù)這樣取得的阻抗的測定值和身體特定化信息推斷身體成分信息。
其次，說明根據(jù)上述那樣得到的阻抗的測定值的身體成分信息的推斷方法。該推斷方法的特征在于，在根據(jù)阻抗測定值和身體特定化信息推斷身體成分信息時，利用靈活地運用通過MRI收集了的身體成分信息生成的推斷公式。
眾所周知，用MRI能夠得到人體任一部位的剖面圖像。如果依據(jù)該剖面圖像，則能夠了解該剖面中的肌肉、脂肪、骨骼這樣的身體組織的量或者各自的比率。因此，如圖3(A)所示，沿著作為對象的身體部位的長度方向在每個預定厚度D(例如10mm)取得圓切了該身體部位的剖面圖像，從各個剖面圖像分別計算脂肪、肌肉、骨骼這樣的身體組織的量(面積)。其結(jié)果，由于可以得到圖3(B)所示的與身體部位的長度方向相對應的各個組織的面積分布，因此沿著長度方向把它們積分，決定對于該身體部位的各個身體組織的量。在本測定方法中，如上述那樣由于把身體分割為13個區(qū)段，因此對于各個區(qū)段單位，易于適用該MRI法，而且由于設(shè)定各個區(qū)段使得易于近似為圓柱體，因此能夠以很高的精度求各個身體組織的量。
以下，對于主要的身體成分信息的推斷方法敘述幾個例子。
全身的身體成分的推斷這里所說的成分是體脂肪率％Fat，去脂肪量LBM，脂肪量FM等。
全身的體脂肪率的推斷方法的例子以往，根據(jù)Lukaski.H.C等人的研究，作為基于生體阻抗(LBM)法的去脂肪量(LBM)的推斷公式，使用下面的公式。
LBM〔kg〕＝a0+b0·(H2/Z1)+C0·W+d0·Ag
這里，a0、b0、c0、d0是常數(shù)(二次回歸系數(shù))，根據(jù)性別數(shù)值不同。另外，H、W、Ag以及Z1分別是被檢查者的身長、體重、年齡以及手腕到腳腕之間的阻抗。
使用該去脂肪量LBM和體重W，用下面的公式求體脂肪率％Fat。
％Fat＝〔(W-LBM)/W〕×100另外，用下面的公式求脂肪量FM。
FM＝W-LBM另外，還能夠不使用上述的推斷公式而利用在后述的方法求出的公式求去脂肪量LBM。
全身的去脂肪量的推斷方法的例子把構(gòu)成身體的上述13個區(qū)段的每一個看成圓柱模型，推斷身體成分。作為這樣的方法考慮以下2個。
把四肢以及軀干部分的區(qū)段單位看作一個個獨立的變量，生成二次回歸式的方法為了簡單，考慮把身體全身分割為四肢以及軀干部分的5個區(qū)段的情況。如果把身體全身的去脂肪量記為LBM，左右兩個腕部分的去脂肪量記為LBMh，左右兩個腳部分的去脂肪量記為LBML，軀干部分的去脂肪量記為LBMtr，則成為。
LBMh∝Hh2/ZhHh兩個腕部或者一個腕部的長度，Zh兩個腕部或者一個腕部的阻抗LBML∝HL2/ZLHL兩個腳部或者一個腳部的長度，ZL兩個腳部或者一個腳部的阻抗LBMtr∝Htr2/ZtrHtr軀干長度，Ztr軀干的阻抗從而，能夠建立下面的(1)式。
LBM＝a0+b0·Hh2/Zh+C0·HL2/ZL+d0·Htr2/Ztr+e0·W+f0·Ag…(1)這里，體重W、年齡Ag是用于提高相關(guān)性的補充參數(shù)。Ag的項用于修正由年齡引起的組織特性差異，W的項用于修正體重對于骨骼組織的應力產(chǎn)生的對于骨密度等特性的影響等。當然，由于男女的性別差別，根據(jù)性別，a0、b0、c0、d0、e0、f0等常數(shù)也不相同。
一般，確認了上述Hh、HL、Htr在每個人與身長H具有很高的相關(guān)性。因此(1)式中的Hh、HL、Htr能夠置換為身長H，成為下面的(2)式。
LBM＝a0’+b0’·H2/Zh+C0’·H2/ZL+d0’·H2/Ztr+e0’·W+f0’·Ag …(2)這里，Zh可以是兩個腕部或者一個腕部的阻抗的任一個，在是一個腕部的情況下推斷為左右相同。對于ZL也同樣。另外，Zh或者ZL可以左右分別測定兩個腕部或者兩個腳部的阻抗，使用其平均值。另外在(1)式中，如果把四肢的左右也視為是獨立的，則成為下面的(3)式。
LBM＝a0”+b0”·HhR2/ZhR+C0”·HhL2/ZhL+d0”·HLR2/ZLR+e0”·HLL2/ZLL+f0”·Htr2/Ztr+g0”·W+h0”·Ag…(3)HhR右腕部長度，ZhR右腕部的阻抗HhL左腕部長度，ZhL左腕部的阻抗HLR右腳部長度，ZLR右腳部的阻抗HLL左腳部長度，ZLL左腳部的阻抗進而在(1)式中，如上述那樣，在能夠進行細分為13個區(qū)段的測定的情況下，能夠生成下面的(4)式。
LBM＝a0+b0·HUAR2/ZUAR+C0·HFAR2/ZFAR+d0·HUAL2/ZUAL+e0·HFAL2/ZFAL+f0·HFLR2/ZFLR+g0·HCLR2/ZCLR+h0·HFLL2/ZFLL+i0·HCLL2/ZCLL+j0·Htr2/Ztr+k0·W+l0·Ag…(4)
其中，(1)、(2)、(3)、(4)式可以不需要包括所有的變量項，實質(zhì)上僅由有效的獨立變量項構(gòu)成。即，上述各式可以考慮最大變量項的例子。
用各個區(qū)段單位推斷身體成分，把該推斷值代入到身體總體的身體成分的推斷式中的方法。
如果把腕部的去脂肪量記為LBMh，把腳部的去脂肪量記為LBML，把驅(qū)干部分的去脂肪量記為LBMtr，則能夠建立下面的(5)式。
LBM＝a0+b0·LBMh+C0·LBML+d0·LBMtr…(5)LBMh＝a1+b1·Hh2/Zh+C1·W+d1·AgLBML＝a2+b2·HL2/ZL+C2·W+d2·AgLBMtr＝a3+b3·Htr2/Ztr+C3·W+d3·Ag(5)式是與(1)是相對應的公式，而同樣，也能夠生成與(3)、(4)式相對應的公式。
全身的肌肉量以及骨骼量的推斷方法一般全身的總肌肉量(TMM)根據(jù)以往所知的解剖學的數(shù)據(jù)等，是去脂肪量(LBM)的50％左右。同樣，全身的總骨骼量(TBM)是體重W的16％左右或者去脂肪量(LBM)的18％左右。從而，如果利用該數(shù)值，能夠容易地從上述那樣求出的去脂肪量LBM或者體重W，大致計算出總肌肉量(TMM)或者總骨骼量(TBM)。
另外，確認了總肌肉量(TMM)或者總骨骼量(TBM)與去脂肪量(LBM)存在有意的相關(guān)性。從而，還可以考慮生成基于與LBM推斷公式相同變量項的二次回歸式。
TMM＝a0+b0·H2/Z1+C0·W+d0·AgTBM＝a1+b1·H2/Z1+C1·W+d1·Ag上式是最簡單的公式，如上所述，為了進行更嚴密地推算，還可以生成更復雜的推斷公式。
每個區(qū)段單位的身體成分的推斷[2-1]去脂肪量的推斷方法對于各個區(qū)段，分別適用圖4(A)所示圓柱形狀的成分模型。即，各個區(qū)段具有截面積Af的脂肪組織，截面積Am的肌肉組織，截面積Ab的骨骼組織，其長度每一個都設(shè)為是L。如果把脂肪組織、肌肉組織以及骨骼組織的體積電阻率分別記為ρf、ρm以及ρb，則脂肪組織、肌肉組織以及骨骼組織的阻抗Zf、Zm以及Zb是Zf＝ρf·(L/Af)Zm＝ρm·(L/Am)Zb＝ρb·(L/Ab)區(qū)段單位的阻抗Z0在電氣上能夠近似為圖4(B)所示各個組織的阻抗Zf、Zm、Zb的并聯(lián)模型。從而，阻抗Z0成為下面的(11)式。
1/Z0＝(1/Zf)+(1/Zm)+(1/Zb)…(11)把去脂肪量的體積計為VLBM，密度記為DLBM。密度LBM根據(jù)以前的研究是已知的。去脂肪量LBM模成為。
LBM＝VLBM·DLBM這里是VLBM＝ALBM·L＝(Am+Ab)·L＝ρm·(L2/Zm)+ρb·(L2/Zb) …(12)如果把(11)式變形代入到(12)式中，則成為。
VLBM＝ρm·L2·〔(1/Z0)-(1/Zf)〕+(ρb-ρm)·(L2/Zb)…(13)
這里，各個組織的體積電阻率的關(guān)系是ρm＜ρb＜ρf。
首先，如果去除手腕、腳腕等遠位局部的影響(條件A)，則能夠視為Ab＜＜Am從而Zf(＝ρf·(L/Af))＞Zb(＝ρb·(L/Ab))＞＞Zm(＝ρm·(L/Am))＞Z0如果把其適用在(13)式中，則成為VLBM＝ρm·(L2/Z0)+(ρb-ρm)·(L2/Zb)…(14)這里由于是ρm·(L2/Z0)＞＞(ρb-ρm)·(L2/Zb)因此VLBM＝ρm·(L2/Z0)從而LBM＝DLBM×ρm·(L2/Z0)因而，使用預定的函數(shù)f(x)，成立以下的關(guān)系。
LBM＝f(L2/Z0)另一方面，在考慮手腕、腳腕等遠位局部的影響的情況下(條件B)則能夠設(shè)為。
Ab＜Am從而ρm·(L2/Z0)＞(ρb-ρm)·(L2/Zb)＝ΔVb
一般體重W越重，用于保持身體的骨骼組織的體積Vb越增加，因此能夠推斷Vb∝ΔVb∝f(W)的關(guān)系。這里，根據(jù)(14)式VLBM＝ρm·(L2/Z0)+(ρb-ρm)·(L2/Zb)＝ρm·(L2/Z0)+ΔVbρm·(L2/Z0)+f(W)由此LBM＝f(L2/Z0，W)進而，如果考慮各個組織隨著年齡的變化以及由于性別差異的不同，用二次回歸分析生成推斷公式，則成為LBM＝a”+b”·(L2/Z0)+c”·W+d”·Ag…(15)這里，a”、b”、c”、d”是常數(shù)(二次回歸系數(shù))，根據(jù)性別它們的值不同。把根據(jù)MRI法求出的去脂肪量LBM適用在上述二次回歸分析的推斷公式中，可以根據(jù)每種性別求常數(shù)a”、b”、c”、d”。
肌肉量的推斷方法基本上與上述的去脂肪量的推斷相同。如果把肌肉層的體積記為VMM，密度記為DMM，則肌肉量MM成為MM＝VMM·DMM如果使用肌肉量的阻抗Zm，則是VMM＝ρm·(L2/Zm)在上述的條件A下，可以考慮成
MMLBM＝a+b·(L2/Z0)+c·Ag…(16)而在條件B下，是LBM＝MM+BM＝a+b·(L2/Z0)+c·W+d·Ag…(17)在L2/Z0的項中還包括肌肉量MM以外的骨骼BM的信息，是不能夠分離的。因此，在9個區(qū)段中如果考慮滿足條件A、B的區(qū)段，則是滿足條件A的區(qū)段大臂部分，大腿部分滿足條件B的區(qū)段小臂部分，小腿部分已知大臂部分與小臂部分，以及大腿部分與小腿部分的各個肌肉量之間的相關(guān)性在每個人都非常高。因此，上述大臂肌肉量信息MMU，小臂肌肉量信息MMF。即，根據(jù)用MRI法計算出的MMUA以及MMFA的回歸分析，抽取出下面那樣的推斷公式。
MMFA＝am+bm·MMUA…(18)同樣，使用按照MRI法計算出的大腿肌肉量信息MMFL，推斷小腿肌肉量MMCL。
MMCL＝a’m+b’m·MMFL…(19)由此，由于大臂部分以及大腿部分等近位區(qū)段的肌肉量滿足條件A，因此能夠用(16)式求出。另外，通過把用該(16)式求出的大臂肌肉量以及大腿肌肉量適用在(18)、(19)式中，能夠推斷小臂肌肉量以及小腿肌肉量。
骨骼量的推斷方法著眼于滿足條件B的小臂部分以及小腿部分，從用(15)式求出的去脂肪量LBMFA、LBMCL減去用(18)、(19)式求出的MMFA、MMCL，能夠求出骨骼量BMFA、BMCL。
BMFA＝LBMFA-MMFA…(20)BMCL＝LBMCL-MMCL…(21)
根據(jù)用(20)、(21)式求出的骨骼量，推斷其它的滿足條件A的區(qū)段以及全身的骨骼量。即，與肌肉量的情況相同，在每個人，小臂部分與大臂部分的骨骼量，以及大腿部分與小腿部分的骨骼量也分別具有很高的相關(guān)性。因此，根據(jù)使用MRI法計算出的BMFA、BMCL的回歸分析抽取出下面的推斷公式。
BMUA＝ab+bb·BMFA…(22)BMFL＝a’b+b’b·BMCL…(23)同樣，還能夠計算出根據(jù)基于MRI法的回歸分析的全身骨骼量以及腕部、腳部的推斷公式。
另外，上述推斷方法以計算每個區(qū)段的去脂肪量、肌肉量、肌肉力、骨骼量為前提，而如果以推斷1個區(qū)段內(nèi)的每個單位長度的去脂肪量、肌肉量、肌肉力、骨骼量為前提生成推斷公式，則有時可以得到更高精度的結(jié)果。這樣的方法特別是在具有特殊體型的運動員，具體地講，在大臂部分和大臂部分，或者大腿部分和小腿部分中，區(qū)段長度等左右均衡顯著不同的情況下特別有效。
其次說明把肌肉量、骨骼量作為每單位長度的值進行推斷的方法的一個例子。圓柱模型的體積V、截面積A、長度L的關(guān)系由于是V＝A·L因此是V/L＝A＝ρ·(L/Z)如果把上述(16)～(23)式改寫為每單位長度，則成為以下公式
MM/LLBM/L＝a+b·(L/Z0)+c·Ag…(16)’LBM/L＝(MM+BM)/L＝a+b·(L/Z0)+c·W+d·Ag…(17)’MMFA/LFA＝am+bm·MMUA/LUA…(18)’MMCL/LCL＝a’m+b’m·MMFL/LFL…(19)’BMFA/LFA＝LBMFA/LFA-MMFA/LFA…(20)’BMCL/LCL＝LBMCL/LCL-MMCL/LCL…(21)’BMUA/LUA＝ab+bb·BMFA/LFA…(22)’BMFL/LFL＝a’b+b’b·BMCL/LCL…(23)’從而MMUA＝(MMUA/LUA)·LUAMMFA＝(MMFA/LFA)·LFAMMFL＝(MMFL/LFL)·LFLMMCL＝(MMCL/LCL)·LCLLBMFA＝(LBMFA/LFA)·LFALBMCL＝(LBMCL/LCL)·LCLBMUA＝(BMUA/LUA)·LUABMFA＝(BMFA/LFA)·LFABMFL＝(BMFL/LFL)·LFLBMCL＝(BMCL/LCL)·LCL另外，在使用了函數(shù)式f的表現(xiàn)中，能夠成為。
MMUA＝f(LUA2/ZUA)又はf(LUA2/ZUA，W，Ag)MMFL＝f(LFL2/ZFL)又はf(LFL2/ZFL，W，Ag)MMFA＝f(LFA2/ZFA，LUA2/ZUA，W，Ag)或f(LFA2/ZFA，LUA2/ZUA，W，Ag)·LFAMMCL＝f(LCL2/ZCL，LFL2/ZFL，W，Ag)或f(LCL2/ZCL，LFL2/ZFL，W，Ag)·LCL[3]基礎(chǔ)代謝量的推斷方法基礎(chǔ)代謝量的一般的推斷方法如下。
基礎(chǔ)代謝量(BM)[kCaL]/日安靜代謝量(RM)/1.2∝安靜時氧攝取量(VO2r)[mL/min]∝去脂肪量(LBM)[kg]∝總肌肉量(TMM)[kg]這里，例如如果假定LBM是59.9kg，則VO2r＝(LBM+7.36)/0.2929＝229.635〔mL/min〕RQ(呼吸熵)為一定的0.82時，1升的O2氣體的熱產(chǎn)生性是4.825kCal。從而，一天的氧消費量是229.635〔mL/min〕·60〔min〕·24〔Hr〕＝330.674〔L〕基礎(chǔ)代謝量BM是BM＝4.825〔kCal〕·330.674＝1595.5〔kCal〕這里，在去脂肪量LBM的組織中著眼于肌肉。如果依據(jù)本測定方法，則能夠高精度地推算各個區(qū)段的肌肉量MM。因此，認為與去脂肪量LBM相比較，使用了總肌肉量TMM能夠改善基礎(chǔ)代謝量BM以及安靜代謝量RM的推算精度。即，可以生成以下的二次回歸式。
BM(或RM)＝f(TMM)或者BM(又はRM)＝f(∑各區(qū)段的MM)另外，在肌肉中，能夠推測根據(jù)其部位對于基礎(chǔ)代謝量的貢獻有差異。具體地講，由于與腕部相比較，能夠推測腳部對于基礎(chǔ)代謝量的貢獻大，因此與總肌肉量TMM相比較，能夠期待腳部(大腿部分以及小腿部分)的肌肉量與基礎(chǔ)代謝量BM以及安靜代謝量RM的高相關(guān)性。因此，可以生成以下的二次回歸式。
BM(又はRM)＝f(MMFL，MMCL)進而，由于脂肪組織對于基礎(chǔ)代謝量幾乎沒有貢獻而被排除在外，但是，雖然與肌肉組織相比較脂肪組織是低活性的，但是仍然具有某種程度的代謝，為了以更高精度進行推斷，把脂肪組織也考慮在內(nèi)的推斷公式是有用的。即，還可以使用脂肪量FM，生成以下的二次回歸式。
BM(或RM)＝f(TMM，F(xiàn)M)以往，特別是在女性的情況下，基礎(chǔ)代謝量與去脂肪量的相關(guān)性不一定很高，還不如與體重的相關(guān)性高。即，這一點顯示出不能夠忽視脂肪組織的代謝，由于如果依據(jù)本測定方法，也能夠高精度地推算脂肪量FM，因此，把這樣的脂肪量也考慮在內(nèi)的基礎(chǔ)代謝量的推斷在提高精度方面非常有效。
ADL指數(shù)的推斷方法這里，作為ADL指數(shù)利用了大腿四頭肌肌肉量、大腿四頭肌最大肌肉力、體重支撐指數(shù)，而也可以是除此以外的指標值。大腿四頭肌肌肉量由于與包括該大腿四頭肌的腳部或者大腿部分的肌肉量具有很高的相關(guān)性，因此能夠容易地從上述那樣計算出的腳部或者大腿部分的肌肉量推算。另外，最大肌肉力由于與肌肉量具有很高的相關(guān)性，因此大腿四頭肌最大肌肉力能夠容易地從上述大腿四頭肌肌肉量推斷。進而，能夠從該大腿四頭肌最大肌肉力和體重推算體重支撐指數(shù)。
如以上那樣，如果依據(jù)本測定方法，則根據(jù)用MRI法計算出的各個組織量的回歸分析，能夠以很高的精度從阻抗的測定值推斷各個組織量或者基礎(chǔ)代謝量等身體成分信息或者反映健康狀態(tài)的信息。
接著，說明使用了上述測定方法的本發(fā)明的身體成分測定裝置的具體結(jié)構(gòu)例及其動作。在本實施例的身體成分測定裝置中，特別地高精度而且簡便地測定以大腿部分為中心的下肢部分的肌肉量、肌肉力等。
如果已經(jīng)說明過的那樣，作為適用上述MRI法，以高精度進行測定的要素，重要的是在使被檢查者的大腿部分的肌肉的伸曲狀態(tài)接近于生成推斷公式時的事前被檢查者的肌肉的伸曲狀態(tài)的狀態(tài)，即，在完全伸直膝蓋的狀態(tài)或者接近于該狀態(tài)下進行阻抗的測定，在測定時把被檢查者的膝蓋彎曲角度保持為一定，以及使電極的接觸位置的精度(再現(xiàn)性)良好。
如果測定位置(上述電壓測定點)的定位精度低，則難以進行再現(xiàn)性高的測定的理由如下。即，如上述那樣，由于某個區(qū)段的阻抗Z對于截面積A、長度L、體積電阻率ρ是Z＝ρ·(L/A)因此，區(qū)段的體積V成為V＝A×L＝(ρ·L/Z)×L＝ρ·(L2/Z)如從該公式明確的那樣，由于肌肉的體積與測定部位的長度的二次方成比例，因此測定位置的定位精度的分散性將對于測定結(jié)果產(chǎn)生很大的影響。
進而，重要的是被檢查者可以不采用勉強的姿勢，或者即使是老年人或孩子、身體的柔韌性差的人等也能夠舒服地進行測定。在滿足這些種種條件的以下的實施例1至4的身體成分測定裝置中，在使被檢查者坐在地板上或者仰臥的狀態(tài)下，把膝蓋的彎曲角度維持在140～180°范圍內(nèi)的預定角度，主要是利用接觸其膝蓋背面一側(cè)的電極進行阻抗測定。
第1實施例圖5是本發(fā)明第1實施例的身體成分測定裝置1的外觀斜視圖，圖6示出使用了本測定裝置1的測定狀態(tài)的斜視圖，圖7是說明測定狀態(tài)的側(cè)面圖。本實施例的身體成分測定裝置1如圖7所示，具備本體部分10，該本體部分10具有當被檢查者B坐在地板上伸開雙腳放置兩個膝蓋時，使得其彎曲角度θ分別成為大約160°那樣形成了傾斜形狀的錐形部分11L、11R，在錐形部分的11L、11R的頂端部分具備接觸膝蓋背面的測定用電極14L、14R，在錐形部分11L、11R的斜面上具備接觸脛部背面的通電用電極13L、13R。另外，在本體部分10的兩個側(cè)面，在側(cè)方向突出設(shè)置著U字形的拉手柄12L、12R，在拉手柄12L、12R中具備通過被檢查B握住而接觸手掌的測定用電極15L、15R。進而，在本體部分10的上表面，由錐形部分11L、11R夾在中間，適宜地傾斜設(shè)置著具有多個操作鍵和顯示器的操作顯示單元16，使得被檢查者易于觀看。
另外，通電用電極以及測定用電極可以使用不銹鋼等金屬，而為了增強接觸性，還可以使用導電性橡膠等具有緩沖性的材料或者導電性塑料等，或者還可以采用插入緩沖材料，在接觸面上配置金屬膜等導電性材料的結(jié)構(gòu)。
如果被檢查者B采用圖6所示的適當?shù)臏y定姿勢，則在隔開預定間隔的兩只腳的脛部的背面接觸通電用電極13L、13R，在兩個膝蓋的背面接觸測定用電極14L、14R，在兩只手掌接觸測定用電極15L、15R。由此，如在圖10中用模型圖所示那樣，確保2個電流供給點Pi3’、Pi4’和4個電壓測定點Pv7、Pv8、Pv9、Pv10。這里，電流供給點Pi3’、Pi4’相當于圖1中的電流供給點Pi3、Pi4，只要是比電壓測定點Pv7、Pv8遠的位置(離開軀干部分較遠的位置)，而且在滿足基于所謂四電極法的阻抗測定的測定條件的距離以上的離開電壓測定點Pv7、Pv8的位置，則可以是任意的位置。
圖8是本測定裝置1的電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。2個通電用電極13L、13R連接在發(fā)生頻率f0的恒流高頻信號的電流源101上。這里，高頻信號的頻率f0通常適當?shù)卦O(shè)定在10kHz～100kHz的范圍。另一方面，4個測定用電極14L、14R、15L、15R連接到電極選擇單元102，根據(jù)來自運算·控制單元100的指示所選擇的2個測定用電極連接到差動放大器103的輸入端。
差動放大器103的輸出連接到帶通濾波器(BPF)104，在這里去除頻率f0以外的信號成分。然后，由檢波單元105進行檢波·整流，抽取出頻率f0的信號成分，進而由放大器106放大。然后，由模數(shù)(A/D)變換器107把該信號變換為數(shù)字信號輸入到運算·控制單元100。運算·控制單元100以CPU或者包括ROM、RAM等的微機為中心構(gòu)成，通過根據(jù)預先保存在ROM中的控制程序執(zhí)行各種處理，達到上述那樣的阻抗測定或者身體成分信息的推斷運算處理等。另外，在本體部分100中具備蓄電池等電源單元108。
按照圖9的流程圖說明進行使用了本測定裝置1的身體成分測定時的順序。如果被檢查B像圖6所示那樣，把自己的兩只腳放在本體部分10的上面，然后按壓設(shè)置在操作顯示單元16中的電源開關(guān)投入電源(步驟S11)，則本裝置1起動，執(zhí)行包括各種初始化處理，測定電路系統(tǒng)的自檢查處理等的測定準備處理(步驟S12)。然后，被檢查者B通過操作鍵161的預定操作輸入身長、年齡、性別等身體特定化信息(步驟S13)。運算·控制單元100判斷是否輸入了最低限度的所必需的輸入項目(步驟S14)，在具有未輸入的項目的情況下返回到步驟S13，催促輸入不足的項目。如果在步驟S14中判斷為輸入了必需的項目，則運算·控制單元100執(zhí)行阻抗測定(步驟S15)。
即，在兩個通電用電極13L、13R之間從電流源101流過微弱的高頻電流。由此，流過縱貫左大腿部分與右大腿部分的電流。在該狀態(tài)下，首先，由電極選擇單元102選擇接觸左膝蓋的測定用電極14L和接觸左手掌的測定用電極15L，測定其兩端之間的電位差，把其測定值提供到運算·控制單元100。如在圖10中所明確的那樣，這時測定的電壓當然是左大腿部分的阻抗ZLFL兩端的電壓，因此從其測定值能夠計算出左大腿部分的阻抗ZLFL。
另外在上述的說明中，以兩只手掌作為電壓測定點，而如觀看圖10所明確的那樣，如果把手掌利用為電流供給點，例如，在Pv9與Pi3’之間流過電流，測定Pv7與Pv8之間的電位差，則該電壓也反映了左大腿部分的阻抗ZLFL。這樣，即使在電流供給中利用測定用電極15L、15R也能夠獨立地測定左右大腿部分的阻抗ZLFL、ZRFL。
接著，由電極選擇單元102選擇接觸左膝蓋的測定用電極14L和接觸右手掌的測定用電極15R，測定其電極之間的電被差，把其測定值提供到運算·控制單元100。如果依據(jù)圖10，這時測定的電壓與前面的測定相同，當然也是左大腿部分阻抗ZLFL兩端的電壓，而如果在把軀干部和或者兩個上肢部分視為導線時的左右的均衡方面具有誤差則電壓測定值有若干不同。因此，通過把由該測定得到的計算結(jié)果與前面結(jié)果的平均值作為左大腿部分的阻抗ZLFL，則能夠進行更高精度的測定。
進而，由電極選擇單元102選擇接觸右膝蓋的測定用電極14L和接觸右手掌的測定用電極15R，測定其電極之間的電位差，把其測定值提供到運算·控制單元100，然后，選擇接觸右膝蓋的測定用電極14R和接觸左手掌的測定用電極15L，測定其電極之間的電位差，把其測定值提供到運算·處理單元100。由此，與上述相同，能夠以很高的精度計算出右大腿部分的阻抗ZRFL。
另外，在電壓測定值異常大或者異常小的情況下，以及對于同一部位的多次測定結(jié)果不穩(wěn)定的情況下，由于有可能不能夠正確地進行測定(例如電極的接觸不充分等)，因此判斷為測定異常(步驟S16中的「Y」)，通過顯示或者蜂嗚音進行錯誤通知(步驟S20)，并且在該狀態(tài)下直接結(jié)束測定。
如果判斷為所有的測定正常，則進行在顯示器162上顯示測定結(jié)束信息等的結(jié)束報告(步驟S17)。根據(jù)該報告，被檢查者B能夠解除測定姿勢，即把腳從本體部分100離開。然后，通過運算·控制單元100根據(jù)阻抗測定值和最初輸入的身體特定化信息執(zhí)行預定的運算處理，計算出身體成分信息或者健康狀態(tài)檢查信息(步驟S18)，把其結(jié)果顯示在顯示器162上(步驟S19)。具體地講，例如分別推算左右大腿部分的肌肉量，顯示它們的每一個值和左右的均衡狀態(tài)。當然，如上所述，能夠推算并顯示除此以外的各種信息。
如上述那樣，在第1實施例的身體成分測定裝置中，能夠使被檢查者B以舒服的姿勢而且方便地測定身體成分或者與健康等有關(guān)的各種信息，把其結(jié)果提示給被檢查者。
圖11是第1實施例的變形例的身體成分測定裝置1a的外觀斜視圖，圖12是示出使用了本測定裝置1a的測定狀態(tài)的側(cè)面圖。對于與上述第1實施例的測定裝置1具備的構(gòu)成要素相同或者相當?shù)臉?gòu)成要素，標注相同的符號，只要不是特別需要則省略說明。這一點對于以下實施例的裝置也相同。
在該測定裝置1a中，從把電系統(tǒng)電路安裝在內(nèi)部的本體部分10的兩個側(cè)面延伸設(shè)置L形的桿17L、17R，在該桿17L、17R的底部具備大致圓柱形的測定用電極14L、14R，在頂端部分具備相同的大致圓柱形的測定用電極15L、15R。另外，從本體部分10的兩個側(cè)面還突出設(shè)置通電用電極13L、13R，如圖12所示，如果被檢查者B把膝蓋放在測定用電極14L、14R上，把腿肚子放在通電用電極13L、13R上，則構(gòu)成為膝蓋的彎曲角度θ成為大約160°。另外，由于用兩只腳夾住本體部分10，因此在兩只腳之間確保與本體部分10的寬度相當?shù)念A定間隙，能夠防止兩個大腿部分接觸。
圖13是第1實施例的其它變形例的身體成分測定裝置1b的外觀斜視圖，圖14是示出使用了本測定裝置1b的測定狀態(tài)的斜視圖。在該測定裝置1b中，在把電系統(tǒng)電路安裝在內(nèi)部的本體部分10的兩個側(cè)壁面上具備測定用電極15L、15R，如圖14所示，使得被檢查者B用兩只手抱住本體部分10那樣，使測定用電極15L、15R接觸手掌。當然，也可以是使得被檢查者易于握住或者易于松開那樣，從本體部分10的兩個側(cè)面突出設(shè)置突出部分等，在其上面具備測定用電極15L、15R的結(jié)構(gòu)。
圖15是第1實施例的其它變形例的身體成分測定裝置1c的外觀斜視圖，圖16是示出使用了本測定裝置1c的測定狀態(tài)的斜視圖。在該測定裝置1c中，在把電系統(tǒng)電路安裝在內(nèi)部的本體部分10的上表面設(shè)置著操作顯示單元16，在該操作顯示單元16的兩個側(cè)面上突出設(shè)置的U字線的拉手柄12L、12R上具備測定用電極15L、15R。從而，能夠使被檢查者B以更舒服的姿勢握住拉手，能夠使手掌可靠地接觸測定用電極15L、15R。
圖17是第1實施例的又一個變形例的身體成分測定裝置1d的外觀斜視圖。在該測定裝置1d中，在正面具備操作選擇單元16的本體部分10的下表面延伸設(shè)置者兩個支撐腳18L、18R，在該支撐腳18L、18R上具備測定用電極14L、14R和通電用電極13L、13R。
圖18是第1實施例的另一個變形例的身體成分測定裝置1e的外觀斜視圖，圖19是示出使用了本測定裝置1e的測定狀態(tài)的俯視圖。在該測定裝置1e中，在測定臺19的上面，具備測定用電極14L、14R，通電用電極13L、13R，以及具有操作顯示單元16的本體部分10，用手握住的拉手形的測定用電極15L、15R經(jīng)過電纜20L、20R與本體部分10連接。在該測定裝置1e中，被檢查者B如上述實施例那樣，能夠在把腳伸向前方，立起上身的狀態(tài)下，以坐姿進行測定，而如圖19所示那樣，由于能夠以仰臥姿勢進行測定因此很舒服。
另外，在上述第1實施例(以及以下的各實施例)中的身體成分測定裝置中，能夠采用加入了對于身體全身或者身體一部分的生體組織帶來良好影響的裝置的形態(tài)。圖45是示出作為這種裝置一例的測定裝置1f的外觀斜視圖，圖46是示出本測定裝置1f的使用狀態(tài)的側(cè)面圖。
在該例中，在本體部分10的錐形部分11L、11R的傾斜面上設(shè)置適宜的紅外加熱器80。如圖46所示，當被檢查者B把腳放在錐面部分11L、11R上時，由于被檢查者B的腿肚子的背面以及大腿部分的背面接觸紅外加熱器80，因此能夠從紅外加熱器80對于被檢查者的身體提供由低溫產(chǎn)生的按摩效果。由此，使用本測定裝置1f，在所希望時進行下肢部分的低溫按摩，另外，利用上述這樣的身體成分測定，還能夠確認由上述按摩產(chǎn)生的改善血液循環(huán)，改善浮腫等效果。
另外，除去上述熱的刺激以外，還可以加入機械刺激、電刺激等對于生體組織提供良好效果的各種裝置。圖47是在錐形部分11、11中設(shè)置了包圍被檢查者B的腿肚子的空氣按摩單元81的例子。
第2實施例圖20是本發(fā)明第2實施例的身體成分測定裝置2的外觀圖，(A)是俯視圖，(B)是仰視圖。另外，圖21是示出使用了本測定裝置2的測定狀態(tài)的側(cè)面圖。另外，圖21中的本測定裝置2相當于圖20(B)中的A-A’矢線剖面圖。上述第1實施例及其變形例的測定裝置構(gòu)成為接觸膝蓋的測定用電極14L、14R接觸膝蓋的背面一側(cè)，而在該第2實施例中，設(shè)置成接觸膝蓋的表面一側(cè)(膝蓋頭)。
即，在扁平箱形的本體部分10的上表面設(shè)置操作顯示單元16，在兩個側(cè)面配置具備了測定用電極15L、15R的U字形的拉手柄12L、12R，在底面分別在左右隔開預定距離配置測定用電極14L、14R和通電用電極13L、13R。另外，測定用電極14L、14R設(shè)置在杯形的凹部22L、22R的內(nèi)側(cè)面。如圖21所示，把兩只腳伸向前方坐著的被檢查者B在自己的腳上放置本裝置2，用兩只手握住兩側(cè)的測定用電極15L、15R。這時，由于被檢查者B的膝蓋頭的突起部分正好嵌入到凹部22L、22R中，因此測定用電極14L、14R可靠地接觸膝蓋頭的頂部，通電用電極13L、13R接觸脛部的表面。從而，能夠確保與上述第1實施例的測定裝置相同的電流供給點以及電壓測定點，進行同樣的測定。
圖22是第2實施例的變形例的身體成分測定裝置2a的外觀圖，(A)是俯視圖，(B)是仰視圖。另外，圖23是示出使用了本測定裝置2a的測定狀態(tài)的側(cè)面圖。本測定裝置2a在本體部分10的正面設(shè)置操作顯示單元16，在兩個側(cè)面突出設(shè)置圓柱拉手形的測定用電極15L、15R，在底面突出設(shè)置測定用電極14L、14R和通電用電極13L、13R。在這樣的結(jié)構(gòu)中，如圖23所示，被檢查者B也在自己的腳上放置本測定裝置2a進行測定。
圖24是第2實施例的變形例的身體成分測定裝置2b的外觀斜視圖，圖25是示出使用了本測定裝置2b的測定狀態(tài)的俯視圖。在本測定裝置2b中，在正方體形的本體裝置10的正面設(shè)置操作顯示單元16，在兩個側(cè)壁面上部設(shè)置測定用電極15L、15R，在兩個側(cè)壁面下部的前后方向隔開預定距離設(shè)置著測定用電極14L、14R和通電用電極13L、13R。如圖25所示，在被檢查者B把腳部伸出到前方的狀態(tài)下，在兩個膝蓋的內(nèi)側(cè)接觸測定用電極14L、14R的位置夾住本體部分10，進而，用兩只手抱住本體部分10的側(cè)面上部。這時，由于測定用電極14L、14R接觸被檢查者B的膝蓋內(nèi)側(cè)，通電用電極13L、13R接觸脛部的內(nèi)側(cè)，因此能夠確保與上述第1實施例的測定裝置相同的電流供給點以及電壓測定點。
第3實施例圖26是本發(fā)明第3實施例的身體成分測定裝置3的外觀圖，(A)是側(cè)面圖，(B)是俯視圖。另外，圖27是示出使用了本測定裝置3的測定狀態(tài)的側(cè)面圖，圖28是測定時的腳部分的放大斜視圖。該第3實施例的測定裝置與上述第1、第2實施例及其變形例的裝置不同，構(gòu)成為不僅能夠測定大腿部分，而且還能夠測定小腿部分或者腳腕部分的阻抗。
即，在大致水平延伸的水平臺30的端部設(shè)置傾斜地立起的起立片31，在該起立片31上設(shè)置插入在被檢查者B的腳的拇指與食指之間的股縫中的木屐帶形的通電用電極13L、13R，在其下側(cè)設(shè)置接觸腳跟背面的測定用電極36L、36R。另一方面，在水平臺30上，在下部的兩側(cè)，沿著導軌33滑動自由地設(shè)置具備測定用電極14L、14R的本體部分10。另外，在相同的導軌33上，在本體部分10與起立片31之間，滑動自由地設(shè)置著在兩側(cè)具備接觸腳踝內(nèi)側(cè)的測定用電極35L、35R的電極保持體34。
在檢測定時，被檢查者B如圖27所示，在使兩只腳背接觸起立片31的姿勢下，把導軌33夾在中間，把兩只腳伸出到前方，如圖28所示，在腳的拇指與食指之間的股縫內(nèi)插入通電用電極13R、13。而且，使得測定用電極14R、14L分別接觸兩個膝蓋的內(nèi)側(cè)，測定用電極35R、35L接觸腳踝內(nèi)側(cè)那樣，分別調(diào)整本體部分10和電極保持體34的前后方向的位置。由此，確保圖2的電流供給點Pi3、Pi4和電壓測定點Pv7、Pv8、Pv5、Pv6、Pv11、Pv12。由于能夠根據(jù)被檢查者B的膝蓋或者腳踝的位置適當?shù)馗淖儨y定用電極14R、14L，35R、3L5的位置，因此與被檢查者B的體格無關(guān)，能夠可靠地使測定用電極14R、14L，35R、35L接觸膝蓋或者腳踝。
另外，在上述測定裝置3中，在滑動自由的本體部分10以及電極保持體34中分別在內(nèi)部安裝測距傳感器或者位置傳感器等，構(gòu)成為使得對于測定共同電極14L(或者14R)與測定用電極35L(或者35R)的離開距離，測定用電極35L(或者35R)與測定用電極36L(或者36R)的離開距離進行檢測。用于檢測的傳感器只要是能夠測定兩者之間的距離的傳感器即可，例如，能夠使用利用了超聲波、光等的傳感器，機械傳感器等各種傳感器。總之，由于用這樣的傳感器檢測出的距離與被檢查者B的體格相對應，因此其值能夠利用為作為特定對象的身體部位的長度的信息。
大腿部分的長度等身體部位長度由于一般與身長具有很高的相關(guān)性，因此能夠從作為身體特定化信息之一提供的身長進行推斷。但是，在該第3實施例的測定裝置3中，由于不是這樣推斷，而是根據(jù)實際測定，以很高的精度提供身體部位長度，因此能夠格外地提高測定精度。
進而，在該測定裝置3中，由于電壓測定點從4個增加到6個，因此通過選擇測定用電極，除去大腿部分的阻抗ZLFL、ZRFL以外，能夠分別獨立地測定小腿部分的阻抗ZLCL、ZRCL或者腳腕的阻抗ZLH、ZRH。從而，能夠比第1、第2實施例的測定裝置進一步向被檢查者提示這些各個身體部位的肌肉量或者骨骼量、骨密度等其它種類的身體成分信息。
具體地講，腳腕(手腕也相同)附近的皮下組織或者肌肉組織薄，與肌肉或者脂肪相比較骨骼組織的比例多。即，如果用圖4所示的模型進行考慮，則骨骼組織的截面積的占有比例相當大。因此，例如如果在兩只腳之間流過了高頻電流的狀態(tài)下，測定腳跟與腳踝之間的電位差，從其電流值與電壓值求阻抗，則該阻抗更多地包括腳腕附近的骨髓組織的信息。從而，如果使用該阻抗測定值，則不僅能夠高精度地計算出該身體部位的骨骼量，還能夠提高全身的骨骼量的推斷精度。進而，通過可以得到骨骼組織的詳細的信息，作為表示與骨骼相關(guān)的健康狀態(tài)的信息，能夠取得與骨密度或者骨質(zhì)疏松癥的進展程度等相關(guān)的信息。
第4實施例本發(fā)明的第4實施例的身體成分測定裝置4主要由用于進行上肢部分的測定的第1測定單元41和主要用于進行下肢部分的測定的第2測定單元42構(gòu)成。圖29是第4實施例的身體成分測定裝置4的第1測定單元41的外觀斜視圖，圖30是第2測定單元42的外觀圖，(A)是側(cè)面圖，(B)是俯視圖。另外，圖31是示出使用了本測定裝置4的測定狀態(tài)的側(cè)面圖。第2測定單元42由于基本上與在第3實施例的測定裝置3中測定膝蓋以下部分的構(gòu)成要素相同，因此省略說明。其中，在起立片31中具備后述那樣用于紅外光通信的紅外通信模塊421和用于通知正在進行紅外通信動作的顯示器422。
另一方面，第1測定單元41具有其左右兩個端部向后方一側(cè)彎曲的上表面大致U字形的本體部分410，在指向后方的兩個端部，分別設(shè)置大致圓柱形的拉手部分412L、412R。在拉手部分412L、412R的側(cè)周面的上部隔開設(shè)置通電用電極413L、413R，在下部隔開設(shè)置測定用電極15L、15R，在本體部分410的兩個彎曲位置的外側(cè)側(cè)面上設(shè)置著其它的測定用電極415L、415R。另外，在由兩個測定用電極415L、415R夾在中間的本體部分410的中央部分正面設(shè)置著操作顯示單元16。進而，在本體部分410的下部的兩個側(cè)壁面上設(shè)置著測定用電極14L、14R。進而，在本體部分410的背面具備用于紅外光通信的紅外通信模塊416。
在測定時，如圖31所示，被檢查者B在拉手部分412L、412R的周面上部前面掛鉤拇指的同時，使得從食指到小指向?qū)Ψ揭粋?cè)轉(zhuǎn)動那樣，用兩只手握住左右拉手部分412L、412R，使兩個腕子幾乎向前方伸展。于是，兩只手的拇指總體和食指以及中指的腹部附近接觸通電用電極413L、413R，兩只手的手掌接觸左右的測定用電極15L、15R，進而兩只手的手腕內(nèi)側(cè)接觸左右的測定用電極415L、415R。由此，確保圖1中的電流供給點Pi1、Pi2和電壓測定點Pv1、Pv2、Pv9、Pv10。另外，即使通電用電極413L(以及413R)和測定用電極15L(以及15R)相互交換其功能，實質(zhì)上也能夠得到相同的特性。
圖32是第1測定單元41的電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，圖33是第2測定單元42的電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。兩個測定單元41、42都具備運算·控制單元100、400，而第1測定單元41內(nèi)的運算·控制單元100是主機，具有直到身體成分信息的推斷處理的全部功能，第2測定單元42內(nèi)的運算·控制單元400是根據(jù)來自上述主機的指示進行動作的子機，僅承擔阻抗的測定。
即，如果開始測定，則根據(jù)需要，從第1測定單元41對于第2測定單元42發(fā)送指示測定開始等的控制定時的信號。在第2測定單元42接受該信號執(zhí)行了測定時，把使用測定用電極35L、35R，36L、36R計測的信息作為數(shù)字信號向第1測定單元41發(fā)送。在第1測定單元41中，雖然也能夠單獨地進行使用了測定用電極14L、14R，15L、15R，415L、415R的阻抗測定，而根據(jù)從第2測定單元42傳送來的信息，能夠得到膝蓋以下的電壓測定點之間的電位差，能夠測定小腿部分或者腳腕部分等阻抗。從而，不僅能夠測定下肢部分的阻抗，還能夠測定上肢部分或者軀干部分的阻抗。因此，與上述實施例的裝置相比較，除去能夠提供更詳細的身體成分信息以外，還能夠進一步提高其精度。
另外，像上述實施例那樣用多個單元構(gòu)成本裝置的情況下，其單元之間的通信除去利用了紅外光等的光通信以外，還能夠采用利用了電波或者超聲波等的各種無線方式。當然，也可以是用電纜連接的有線方式。
以上的各個實施例及其變形例主要是被檢查者采用把腳伸向前方使膝蓋適當彎曲的狀態(tài)下坐在地板上等的測定姿勢。如已經(jīng)敘述的那樣，雖然從測定精度的觀點出發(fā)這樣的測定姿勢很理想，但是根據(jù)被檢查者身體狀態(tài)等，有時對于身體增加負擔，或者很勉強。因此，以下的實施例是使得被檢查者能夠以更舒服的姿勢進行測定的例子，是坐在椅子形的測定裝置的狀態(tài)下，即，使膝蓋的彎曲角度大約為90°進行測定的例子。
第5實施例圖34是本發(fā)明第5實施例的身體成分測定裝置5的外觀斜視圖，圖35是本測定裝置5的部分斜視圖，圖36是示出使用了本測定裝置5的測定狀態(tài)斜視圖。該測定裝置具有在靠背部分51的兩側(cè)部分具備扶手55L、55R的椅子形的形態(tài)。在扶手55L、55R的前端上面具備接觸被檢查者B的手掌的測定用電極15L、15R。在座面52的前邊緣角部設(shè)置在被檢查者B坐著的狀態(tài)下恰好接觸膝蓋背面的測定用電極14L、14R，該測定用電極14L、14R成為能夠通過桿59的操作上下移動的結(jié)構(gòu)。另外，在放置兩只腳的位置配置設(shè)定了左右的腳定位部分56L、56R的腳放置臺54。在各個腳定位部分56L、56R上，在指尖一側(cè)設(shè)置著通電用電極13L、13R，在腳跟一側(cè)設(shè)置著測定用電極36L、36R。另外，在下垂部分53中設(shè)置上下滑動自由的保持板57，在保持板57的正面，設(shè)置著突向前方，接觸腳踝后方的測定用電極35L、35R。
如圖35所示，腳定位部分56L(以及56R)對于腳放置臺54用彈簧58L向上方賦能，如圖36所示，如果被檢查者B把腳放在腳定位部分56L、56R，坐在座面52上，則根據(jù)從被檢查者B的腳掌到膝蓋的高度，適當?shù)亟迪履_定位部分56L、56R，使得通電用電極13L、13R以及測定用電極36L、36R可靠地密切接觸腳掌。另外，通過操作桿59，使測定用電極14L、14R密切接觸膝蓋背面。
而且，被檢查者B在把左右的腳放在腳定位部分56L、56R上的狀態(tài)下，深坐在座面52上，把后背靠在靠背部分51上，伸展背部肌肉。而且，把兩只胳膊放在扶手55L、55R，拉手掌放在測定用電極15L、15R上。另外，這時，建議采用稍稍離開腋下的狀態(tài)使得大臂部分不接觸驅(qū)干部分。通過被檢查者B以這樣的姿勢坐下，確保圖2中的電流供給點Pi1、Pi2和電壓測定點Pv1、Pv2、Pv9、Pv10。
即，對于被檢查者B的身體、設(shè)定與第3實施例的測定裝置相同的電壓測定點，能夠按照相同的順序進行測定。另外，這時膝蓋的彎曲角度是大約90°，由于與第3實施例的測定裝置中的膝蓋的彎曲角度不同，因此考慮到肌肉彎曲的影響，最好加入進行適當修正等的處理。
圖37是第5實施例的變形例的身體成分測定裝置5a的外觀斜視圖，圖38是部分放大圖，圖39是用于說明使用了本測定裝置5a的測定狀態(tài)的部分側(cè)面圖。該測定裝置5a在以大致水平的軸61為中心轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動支撐體60的上部，設(shè)置具備操作顯示單元16的本體部分10，從該本體部分10突出設(shè)置著與圖11所示的例子相同結(jié)構(gòu)的L形的桿62L、62R。使得轉(zhuǎn)動支撐體60到達膝蓋的背面一側(cè)那樣，被檢查者B在腳放置臺54上的腳定位部分56L、56R上放置腳，坐在座面52上。而且，用兩只手分別握住作為圓柱形拉手的測定用電極15L、15R，把轉(zhuǎn)動支撐體60向前方一側(cè)按壓，使得測定用電極14L、14R密切接觸膝蓋背面。由此，使測定用電極14L、14R可靠地接觸膝蓋背面的同時，由于為了進行上述那樣的操作有力地握住拉手，因此還將提高測定用電極15L、15R對于手掌的密切接觸性。
圖40是示出使用了第5實施例的其它變形例的身體成分處理裝置5b的測定狀態(tài)的斜視圖，圖41是本測定裝置5b的部分斜視圖。該測定裝置5b是把在圖22、圖23中說明過的放置在膝蓋上的本體部分10與具備接觸腳踝或者腳掌的測定用電極以及通電用電極的椅子組合起來的結(jié)構(gòu)。把兩者分離，兩者之間的通信采取利用了上述的紅外光的無線方式。
第6實施例圖43是示出本發(fā)明第6實施例的身體成分測定裝置6的測定狀態(tài)的外觀斜視圖，圖42是本測定裝置6的部分放大圖。在本測定裝置6中，接觸腳踝以及腳掌的測定用電極35L、35R，36L、36R，以及接觸腳掌的通電用電極13L、13R的結(jié)構(gòu)與上述第5實施例相同，而接觸膝蓋以及手掌的測定用電極14L、14R，15L、15R的結(jié)構(gòu)不同。即，如圖43所示，在本測定裝置6中，大致圓柱形的測定單元63經(jīng)過電纜64與把主要的電系統(tǒng)電路安裝在內(nèi)部的本體部分10連接。該測定單元63如圖42所示，在電纜64的連接部分側(cè)面的周面具備與手掌接觸的測定用電極15，在其相反一側(cè)的端面具備用于接觸膝蓋的測定用電極14。另外，在其中央部分具備操作顯示單元16。
被檢查者B如圖43所示那樣，坐在座面52上以后，如果如圖42所示那樣用一只手握住測定單元63，則測定用電極15接觸手掌。在該狀態(tài)下，被檢查者B自己把該測定單元63的前端部分，即測定用電極14按壓到膝蓋上。在按壓了的狀態(tài)下，如果按下設(shè)置在操作顯示單元16上的操作開關(guān)，則執(zhí)行預定的測定。接著，把測定單元63替換到另一只手上，同樣地在按壓到另一個膝蓋的狀態(tài)下再次按下操作開關(guān)。這樣，與被檢查者的自己的操作相聯(lián)動，順序執(zhí)行對于預定身體部位的阻抗的測定，最終能夠得到與上述第5實施例相同種類的測定結(jié)果。
在該第6實施例的測定裝置6中，與上述第4實施例相同，也能夠采取通過光、電波、超聲波等的無線進行本體部分10與測定單元63之間的信號傳送的方法。
第7實施例圖44是示出本發(fā)明第7實施例的身體成分測定裝置7中的測定狀態(tài)的側(cè)面圖。本測定裝置7如上述那樣，是把對于被檢查者的身體提供良好刺激的裝置裝入到本發(fā)明的身體成分測定裝置中的一例。該測定裝置7具有包含按摩功能的躺椅的形態(tài)，在被檢查者B放置胳膊的扶手73的端部上面除去具備接觸手掌的測定用電極15L、15R(其中電極15L由于在相反一面因此在圖中沒有出現(xiàn)。另外，電極13L、14L、35L、36L也相同)以外，在預定位置具備分別接觸膝蓋背面、腳踝背面、腳跟下面的測定用電極14L、14R，35L、35R，36L、36R以及接觸腳掌的指尖一側(cè)的通電用電極13L、13R。在椅子上設(shè)置著用于從后背按摩肩膀的上部按摩部分71和用于按摩腿肚子的空氣按摩等的下部按摩部分72。
這樣，通過把本發(fā)明的身體成分測定裝置與按摩裝置相組合，分別測定按摩前后各身體部位的肌肉量或者左右半身的均衡等，根據(jù)按摩前后的變化，能夠確認肌肉中的血液循環(huán)的改善程度或者浮腫的改善效果等。
另外，上述的各個實施例只是本發(fā)明的一個例子，在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)即使進行各種形態(tài)的變形或者修正也包含在本發(fā)明中，這一點是十分明確的。
權(quán)利要求
1.一種身體成分測定裝置，特征在于具備a)用于把處在被檢查者身體中的預定測定對象部位的端部的關(guān)節(jié)的角度保持為預定值的測定姿勢維持輔助裝置；b)使多個電極接觸上述被檢查者身體的預定位置的能夠固定地或者移動地保持該電極的電極保持裝置；c)使用上述電極測定上述測定對象部位的阻抗的阻抗測定裝置；d)根據(jù)所測定的阻抗，推斷與被檢查者的上述測定對象部位相對應的或者與身體總體的身體成分或健康狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的各種信息的推斷運算裝置。
2.一種身體成分測定裝置，特征在于具備a)用于把處在被檢查者身體中的預定測定對象部位的端部的關(guān)節(jié)的角度保持為預定值的測定姿勢維持輔助裝置；b)使多個電極接觸上述被檢查者身體的預定位置的能夠固定地或者移動地保持該電極的電極保持裝置；c)使用上述電極測定上述測定對象部位的阻抗的阻抗測定裝置；d)根據(jù)所測定的阻抗，推斷與被檢查者的上述測定對象部位相對應的或者身體總體的肌肉量的推斷運算裝置。
3.一種身體成分測定裝置，特征在于具備a)用于把處在被檢查者身體中的預定測定對象部位的端部的關(guān)節(jié)的角度保持為預定值的測定姿勢維持輔助裝置；b)使多個電極接觸上述被檢查者身體的預定位置的能夠固定地或者移動地保持該電極的電極保持裝置；c)使用上述電極測定上述測定對象部位的阻抗的阻抗測定裝置；d)根據(jù)所測定的阻抗，推斷與被檢查者的上述測定對象部位相對應的或者身體總體的骨密度的推斷運算裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的身體成分測定裝置，特征在于上述測定姿勢維持輔助裝置把被檢查者的關(guān)節(jié)的角度維持為大約140°～180°的范圍內(nèi)的預定角度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的身體成分測定裝置，特征在于上述測定姿勢維持輔助裝置把被檢查者的關(guān)節(jié)的角度維持為大約90°。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的身體成分測定裝置，特征在于上述阻抗測定裝置c)包括c1)至少能夠用并聯(lián)連接了與脂肪組織、肌肉組織以及骨骼組織相對應的各個阻抗的模型近似其身體部位的阻抗，而且，根據(jù)在可以把上述各個組織的構(gòu)成比率以及該構(gòu)成組織總體與各個組織的電特性視為一定那樣的每個身體部位，分割人的全身構(gòu)成的模型，接觸被檢查者的身體，使得測定由1個或者串聯(lián)連接的多個上述身體部位構(gòu)成的測定對象部位的阻抗的多個通電用電極以及多個測定用電極；c2)經(jīng)過上述通電用電極，至少流過縱貫上述測定對象部位的預定頻率的交流電流的電流供給裝置；c3)使用上述測定用電極測定通過該交流電流在上述測定對象部位感應的電壓的電壓測定裝置；c4)從該電壓測定值和上述交流電流的電流值計算與上述測定對象部位相對應的阻抗的運算裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的身體成分測定裝置，特征在于上述推斷運算裝置d)根據(jù)事前多個被檢查者的全身以及/或者每個身體部位的阻抗測定結(jié)果，以及通過事前觀察各個被檢查者的全身以及/或者各個身體部位內(nèi)部得到的該事前被檢查者的全身以及/或者每個身體部位的身體成分基準信息生成的，或者進而加入該事前被檢查者的身體特定化信息生成的推斷公式，推斷與該被檢查者的測定對象部位相對應的或者與該被檢查者的全部身體成分或健康狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的各種信息、肌肉量或者骨密度。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的身體成分測定裝置，特征在于上述推斷運算裝置d)通過使用了可以得到人體的斷層圖像的裝置的計測，事前得到被檢查者的全身以及/或者每個身體部位的身體成分基準信息。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的身體成分測定裝置，特征在于還具備取得被檢查者的身體特定化信息的身體特定化信息取得裝置，上述推斷運算裝置根據(jù)所測定的阻抗和上述身體特定化信息，推斷與該被檢查者的測定對象部位相對應的或者與該被檢查者的身體總體的身體成分或健康狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的各種信息、肌肉量或者骨密度。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的身體成分測定裝置，特征在于上述身體特定化信息取得裝置包括根據(jù)作為身體特定化信息之一提供的被檢查者的身長，或者進而考察體重、年齡、性別等，推斷測定對象部位的尺寸，并把這些作為身體特定化信息之一的部位長度推算裝置。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的身體成分測定裝置，特征在于上述身體特定化信息取得裝置包括用于實際測量被檢查者的測定對象部位的尺寸的尺寸計測裝置。
12.根據(jù)權(quán)利要求1～11的任一項所述的身體成分測定裝置，特征在于上述關(guān)節(jié)至少包括膝蓋的關(guān)節(jié)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的身體成分測定裝置，特征在于上述測定姿勢維持輔助裝置對于把兩個下肢伸向前方采用坐姿的檢查者，在該下肢的下側(cè)至少擔持膝蓋的內(nèi)側(cè)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的身體成分測定裝置，特征在于上述測定姿勢維持輔助裝置具有用于放置下肢的淺臺形或者三角形的傾斜面。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的身體成分測定裝置，特征在于上述測定姿勢維持輔助裝置在預定的高度具有擔持膝蓋背面的大致水平的棒形體。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的身體成分測定裝置，特征在于上述測定姿勢維持輔助裝置具有包括用于使被檢查者坐下的座面的椅子形的形態(tài)，在被檢查者把膝蓋幾乎彎曲成直角形的狀態(tài)下，在腳掌接觸地面或者與其相當?shù)拇笾滤矫娴母叨仍O(shè)置上述座面。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的身體成分測定裝置，特征在于作為上述電極，具備分別接觸被檢查者的兩個膝蓋附近的一對測定用電極，接觸軀干部分或者上肢部分的至少一個測定用電極，分別接觸從該被檢查者的軀干部分距兩個膝蓋較遠的位置的一對通電用電極。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的身體成分測定裝置，特征在于接觸軀干部分或者上肢部分的至少一個上述測定用電極接觸被檢查者的手掌。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的身體成分測定裝置，特征在于上述推斷運算裝置至少推斷被檢查者的大腿部分的肌肉量或者與該肌肉量相關(guān)的其它身體成分信息。
20.根據(jù)權(quán)利要求13所述的身體成分測定裝置，特征在于上述推斷運算裝置至少推斷左右大腿部分的肌肉量的均衡狀態(tài)或者與該均衡狀態(tài)相關(guān)的其它身體成分信息。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的身體成分測定裝置，特征在于上述推斷運算裝置利用根據(jù)上述身體特定化信息推斷了的大腿長度。
22.根據(jù)權(quán)利要求17所述的身體成分測定裝置，特征在于上述通電用電極接觸被檢查者的兩個脛部。
23.根據(jù)權(quán)利要求17所述的身體成分測定裝置，特征在于接觸膝蓋附近的上述測定用電極配置在接觸兩個膝蓋內(nèi)側(cè)的位置。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的身體成分測定裝置，特征在于接觸膝蓋附近的上述測定用電極設(shè)置在用于放置下肢的淺臺形或者三角形的上述測定姿勢維持輔助裝置的頂端部分，接觸兩個脛部的上述通電用電極設(shè)置在其傾斜面上。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的身體成分測定裝置，特征在于接觸膝蓋附近的上述測定用電極設(shè)置在擔持膝蓋背面的大致水平的上述棒形體的上面，接觸兩個脛部的上述通電用電極設(shè)置成位于比該棒形體低的位置而且接觸腿肚子的背面。
26.根據(jù)權(quán)利要求17所述的身體成分測定裝置，特征在于接觸膝蓋附近的上述測定用電極配置成按壓兩個膝蓋的表面。
27.根據(jù)權(quán)利要求17所述的身體成分測定裝置，特征在于接觸膝蓋附近的上述測定用電極配置成在把該裝置夾在兩個膝蓋之間時接觸兩個膝蓋的內(nèi)側(cè)。
28.根據(jù)權(quán)利要求18所述的身體成分測定裝置，特征在于接觸手掌的上述測定用電極具有被檢查者握住的拉手形的形態(tài)，作為上述電極保持裝置，具備用于把該拉手形的形態(tài)的電極從本體部分拉出的手柄。
29.根據(jù)權(quán)利要求18所述的身體成分測定裝置，特征在于接觸手掌的上述測定用電極具有被檢查者握住的拉手形的形態(tài)，作為上述電極保持裝置，從本體部分經(jīng)過電纜進行連接。
30.根據(jù)權(quán)利要求18所述的身體成分測定裝置，特征在于接觸手掌的上述測定用電極分別配置在本體部分的兩個側(cè)面，當被檢查者從該本體部分的兩個側(cè)面加入手時，該測定用電極接觸手掌。
31.根據(jù)權(quán)利要求1所述的身體成分測定裝置，特征在于上述電極保持裝置具備用于調(diào)整上述測定用電極的接觸位置的電極位置調(diào)整裝置。
32.根據(jù)權(quán)利要求1所述的身體成分測定裝置，特征在于在上述電極位置調(diào)整裝置中設(shè)置著用于根據(jù)其調(diào)整位置計測測定對象部位的尺寸的尺寸計測裝置。
33.根據(jù)權(quán)利要求1所述的身體成分測定裝置，特征在于在把電系統(tǒng)電路安裝在內(nèi)部的箱形的本體部分的兩個側(cè)面、下表面或者其附近的面并且隔開預定間隔的位置配置上述電極，使得在測量時能夠在使兩個膝蓋的間隔離開一定距離的狀態(tài)下進行測定。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的身體成分測定裝置，特征在于在上述本體部分的正面或者上表面設(shè)置了顯示部分。
35.根據(jù)權(quán)利要求1所述的身體成分測定裝置，特征在于上述電極保持裝置能夠由使用者保持并移動到身體上的任意位置，上述阻抗測定裝置進行與由該電極保持裝置保持的測定用電極的接觸部位的差異相對應的阻抗的測定。
36.根據(jù)權(quán)利要求1所述的身體成分測定裝置，特征在于上述阻抗測定裝置主要分開為用于進行對于被檢查者的上肢部分的測定的第1單元，以及用于進行對于下肢部分的測定的第2單元，把該第1以及第2單元之間用進行信號收發(fā)的電纜連接。
37.根據(jù)權(quán)利要求1所述的身體成分測定裝置，特征在于上述阻抗測定裝置主要分開為用于進行對于被檢查者的上肢部分的測定的第1單元，以及用于進行對于下肢部分的測定的第2單元，用無線進行該第1以及第2單元之間的信號的收發(fā)。
38.根據(jù)權(quán)利要求1所述的身體成分測定裝置，特征在于在上述測定姿勢維持輔助裝置中設(shè)置著在被檢查者的身體的至少一部分上提供刺激的刺激加入裝置。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的身體成分測定裝置，特征在于上述刺激加入裝置是按摩被檢查者的身體的至少一部分的按摩裝置。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的身體成分測定裝置，特征在于上述測定姿勢維持輔助裝置是具有按摩功能的椅子。
全文摘要
高精度而且簡便地測定大腿肌肉量或者左右的均衡，本體部分10具有在放置伸開的腳時用于使彎曲角度θ成為大約160°的主體部分11L、11R，在該錐形部分的頂端部分突出設(shè)置了接觸膝蓋背面的測定用電極14L、14R，在本體部分10的兩個側(cè)面突出設(shè)置了通過握住接觸手掌的測定用電極15L、15R的拉手柄12L、12R上，在錐形部分的傾斜面上具備接觸頸部的通電用電極13L、13R，由此，在被檢查者的兩個頸部之間流過電流，從而獨立地測定分別在左右的大腿部分感應的電壓，計算出阻抗，而且，通過使用根據(jù)用MRI預先收集的數(shù)據(jù)進行的回歸分析生成的推斷公式，從阻抗的測定值和身長、體重等身體特定化信息推斷大腿部分的肌肉量或者左右的均衡等的身體成分。
文檔編號G08C23/04GK1494869SQ0311015
公開日2004年5月12日 申請日期2003年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月12日
發(fā)明者增尾善久, 吉田一彥, 彥 申請人:株式會社島津制作所, 株式會社阿托哈本9