专利名称：内脏脂肪计算方法和内脏脂肪计算装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有根据生物体阻抗算出腹部脐高位内脏脂肪面积的功能的内脏脂肪计算方法及其装置。
背景技术：
近年来，肥胖人口增加的同时也指出健康管理的重要性，对肥胖的关心程度也提高。其中，了解到内脏脂肪和临床所见的生活习惯疾病的发病危险率有密切关系，对简便而正确地测量内脏脂肪的关心程度快速提高。
关于以往简便的内脏脂肪计算方法及其装置，使用最多的是生物体阻抗法，如在特开平11-123182号公报、特开2000-175875号公报、特开2001-286452号公报、特开2002-315730号公报中，公开了在腹部周围任意配置多个电极测量阻抗的技术。但是，关于上述各文献所记载的技术，任意部位的阻抗测量不能正确测量被测者多种多样的脂肪分布，且测量装置的规模比较庞大。
另外，在特开2001-178697号公报、特开2001-252256号公报、特开2001-252257号公报、特开2002-238871号公报、特开2002-369806号公报中，为解决该问题，公开了在腹部的特定部位进行阻抗测量，计算内脏脂肪面积的技术。
但是，关于后5件文献记载的技术，在生物体的腹周围配置施加电极对，大致成对向配置，同时在几乎沿着施加电极对或交叉方向配置测量电极对测量阻抗。在这些测量中，内脏脂肪和皮下脂肪之间在电生理学特性方面没有见到差异，所以计划通过特定所配置的电极对的相互位置关系只测量内脏脂肪，但问题是皮下脂肪的多少会影响阻抗值，结果就是影响测量精度。
发明内容
本发明着眼于以往的问题点，其目的是提供一种简便且精度较高并使用生物阻抗法的内脏脂肪计算方法及其装置。
为达到上述目的，本发明提供一种内脏脂肪计算方法，使用以性别、腹部纵向和腹部横向的电阻抗比值为变量的计算公式，算出被测者的内脏脂肪面积。
假定内脏脂肪面积(cm2)为VFA，腹部纵向和腹部横向的电阻抗比为R1，则上述计算公式用VFA＝a1+b1×R1表示，其中a1、b1为常数。
本发明提供一种内脏脂肪计算方法，使用以性别、腹部纵向和腹部横向的电阻抗比值为变量的计算公式，算出被测者的内脏脂肪重量。
假定内脏脂肪重量(kg)为VFW，腹部纵向和腹部横向的电阻抗比为R2，则上述计算公式用VFW＝a2+b2×R2表示，其中a2、b2为常数。
本发明提供一种内脏脂肪计算方法，使用以性别、腹部纵向和腹部横向的电阻抗比值为变量的计算公式，算出被测者的内脏脂肪容积。
假定内脏脂肪容积(cm3)为VFV，腹部纵向和腹部横向的电阻抗比为R3，则上述计算公式用VFV＝a3+b3×R3表示，其中a3、b3为常数。
本发明提供一种内脏脂肪计算方法，使用以性别、脐高位腹围、腹部纵向和腹部横向的电阻抗比值为变量的计算公式，算出被测者的内脏脂肪面积。
假定内脏脂肪面积(cm2)为VFA，腹围(cm)为W，腹部纵向和腹部横向的电阻抗比为R4，则上述计算公式表示为VFA＝W×(a4+b4×R4)+c4，其中a4、b4、c4为常数，或VFA＝W2×(α4+β4×R4)+γ4，其中α4、β4、γ4为常数。
本发明提供一种内脏脂肪计算方法，使用以性别、脐高位腹围、腹部纵向和腹部横向的电阻抗比值为变量的计算公式，算出被测者的内脏脂肪重量。
假定内脏脂肪重量(kg)为VFW，腹围(cm)为W，腹部纵向和腹部横向的电阻抗比为R5，则上述计算公式表示为VFW＝W×(a5+b5×R5)+c5，其中a5、b5、c5为常数，或VFW＝W2×(α5+β5×R5)+γ5，其中α5、β5、γ5为常数。
本发明提供一种内脏脂肪计算方法，使用以性别、脐高位腹围、腹部纵向和腹部横向的电阻抗比值为变量的计算公式，算出被测者的内脏脂肪容积。
假定内脏脂肪容积(cm3)为VFV，腹围(cm)为W，腹部纵向和腹部横向的电阻抗比为R6，则上述计算公式表示为VFV＝W×(a6+b6×R6)+c6，其中a6、b6、c6为常数，或VFV＝W2×(α6+β6×R6)+γ6，其中α6、β6、γ6为常数。
本发明提供一种内脏脂肪计算装置，包括阻抗测量机构，其测量腹部纵向和腹部横向阻抗；腹部纵横比计算机构，其根据测量的腹部纵向和腹部横向的阻抗测量值，算出腹部纵横比；输入机构，其输入被测者性别的被测者信息；被测者信息记忆机构，其记忆上述性别；内脏脂肪信息计算机构，其使用上述腹部纵横比和被测者信息，算出内脏脂肪信息；和内脏脂肪信息输出机构，其输出通过上述内脏脂肪信息计算机构得到的内脏脂肪信息。
上述内脏脂肪信息是指内脏脂肪面积、或内脏脂肪重量、或内脏脂肪容积中的任一个。
本发明提供一种内脏脂肪计算装置，包括阻抗测量机构，其测量腹部纵向和腹部横向阻抗；腹部纵横比计算机构，其根据测量的腹部纵向和腹部横向的阻抗测量值，算出腹部纵横比；输入机构，其输入被测者性别和脐高位腹围的被测者信息；被测者信息记忆机构，其记忆上述性别和脐高位腹围；内脏脂肪信息计算机构，其使用上述腹部纵横比和被测者信息，算出内脏脂肪信息；和内脏脂肪信息输出机构，其输出通过上述内脏脂肪信息计算机构得到的内脏脂肪信息。
上述内脏脂肪信息是指内脏脂肪面积、或内脏脂肪重量、或内脏脂肪容积中的任一个。
上述阻抗测量机构是4个或8个施加电极和测量电机各个成对，施加电极对和测量电极对夹住腹部并大致对向配置。
上述阻抗测量机构的施加电极对和测量电极对配置在腹带上，各电极对可按照被测者的腹围移动。
上述阻抗测量机构的施加电极对和测量电极对有胶粘性凝胶，各电极对可按照被测者的腹围移动。
上述阻抗测量机构的施加电极对和测量电极对有负压吸引机构，各电极对可按照被测者的腹围移动。
上述内脏脂肪信息输出机构输出与内脏脂肪面积的规定基准值的比较结果。
上述的内脏脂肪面积的规定基准值是100平方cm。
根据有关本发明的内脏脂肪计算方法，能够简便且高精度计算出内脏脂肪信息。另外，根据本发明，能够提供小型且价廉的内脏脂肪计算装置。
图1是表示有关本发明一实施方式的内脏脂肪计算装置的概略构成框图。
图2是表示有关本发明一实施方式的内脏脂肪计算方法的步骤的流程图。
图3是表示有关本发明一实施方式的内脏脂肪计算装置的4电极上的使用状态示意图。
图4是表示有关本发明一实施方式的内脏脂肪计算装置的8电极上的使用状态示意图。
图5是表示内脏脂肪面积的计算结果的一打印例。
图6是表示男性的通过X线CT得到的内脏脂肪面积和根据有关本发明一实施方式的内脏脂肪计算方法得到的内脏脂肪面积的相关关系图。
图7是表示女性的通过X线CT得到的内脏脂肪面积和根据有关本发明一实施方式的内脏脂肪计算方法得到的内脏脂肪面积的相关关系图。
图8是表示带式内脏脂肪计算装置一实施例的外观斜视图。
图9是表示带式内脏脂肪计算装置另一实施例的外观斜视图。
具体实施例方式
下面，说明本发明的实施方式和实施例。
图1是表示有关本发明一实施方式的内脏脂肪计算装置1的概略构成框图。
内脏脂肪计算装置1包括控制/演算部2、测量电流发生部3、电极切换电路4A和4B、电极群41～48、电压测量部5、输入部6、显示部7、输出部8。
控制/演算部2向测量电流发生部3、输入部6、显示部7、输出部8输送控制信号，控制内脏脂肪计算装置的测量动作。另外，在控制/演算部获得来自输入部6被测者信息的输入，让未图示的RAM(被测者信息记忆机构)进行记忆。另外，在控制/演算部读出该RAM记忆的信息，由显示部7显示，根据规定的计算公式算出内脏脂肪信息，输出到输出部8。另外，在控制/演算部2的未图示ROM中记忆有内脏脂肪计算公式和后述的规定阻抗测量动作步骤的程序等。输入部6(被测者信息输入机构)可以是键盘式、数字键式、触摸屏式、功能键式等中的任一种。
在显示部7进行信息和结果等的显示。输出部(内脏脂肪信息输出机构)8打印出结果。
作为被测者信息，内脏脂肪计算装置1事先输入性别，且若是测量腹部纵向和腹部横向阻抗，使用性别和腹部纵横比根据规定的计算公式能够计算出脐高位内脏脂肪信息。另外，把得到的脐高位内脏脂肪信息一例的内脏脂肪面积和日本肥胖学会提倡的100平方cm进行比较，输出其结果。
或者，作为被测者信息，内脏脂肪计算装置1事先输入性别和脐高位腹围，且若是测量腹部纵向和腹部横向的阻抗，使用该被测者信息和腹部纵横比根据规定的计算公式能够计算出脐高位内脏脂肪信息。另外，把得到的脐高位内脏脂肪信息一例的内脏脂肪面积和日本肥胖学会提倡的100平方cm进行比较，输出其结果。
这里，本发明的阻抗测量机构是由电极群41～48、电极切换电路4A和4B、测量电流发生部3、控制/演算部2构成。另外，控制/演算部2构成本发明的腹部纵横比计算机构、内脏脂肪信息计算机构。
接着说明本发明的动作。即，如图2所示，首先在步骤1(图中略为S1)中，被测者信息一例的1性别输入到内脏脂肪计算装置1中。或作为被测者信息也可以输入性别和腹围。这里腹围是用卷尺测量的。输入被测者信息的性别、或性别和腹围后进行记忆。
在步骤2中，测量腹部纵向和腹部横向的阻抗。关于这里的腹部纵向阻抗测量，是在脐高位的脐周和背部之间施加交流电流，测量相同部位的阻抗。关于腹部横向的阻抗测量，是在脐高位的左右胁腹部之间施加交流电流，测量相同部位的阻抗。
在该测量中，用于测量的电极是4个或8个施加电极和测量电极，各自成对。例如，在图3所示的4个电极的实施方式中，施加电极对42a、43a和测量电极对41a、44a夹住腹部纵向，大致对向配置，进行第一测量。即，在施加电极对42a、43a之间施加交流电流，由测量电极对41a、44a检出电压，测量阻抗。输入测得的腹部纵向阻抗值后，夹住腹部横向并大致对向配置，进行第二测量。同样地，输入测得的腹部横向阻抗值。
另外，在如图4所示的8个电极对的实施方式中，施加电极对42a、43a和测量电极对41a、44a夹住腹部纵向，施加电极对42b、43b和测量电极对41b、44b夹住腹部横向，并大致对向配置，分时或同时进行测量。测量值自动输入到装置中并进行记忆。
在步骤3中，内脏脂肪计算装置1的显示部7显示至今为止输入的信息，由测量者确认。此时，如果必要(如测量值是超过规定上限值—下限值的异常值时)，可以从该过程返回至前一个过程，再次进行阻抗测量。
在步骤4中，使用输进内脏脂肪计算装置1并被记忆的阻抗测量值和被测者信息性别、或性别及腹围，根据规定的计算公式算出内脏脂肪信息。
在步骤5中，关于算出的内脏脂肪信息一例的内脏脂肪面积，判断是否大于日本肥胖学会的基准值100平方cm，通过未图示的显示部7或打印机等的输出部8输出。如图5是表示一实施例的输出形式。在此表示测量日，作为被测者信息输入的性别、年龄、身高、体重、腹围，测得的腹部纵向和腹部横向的阻抗值，根据这些测量值算出的腹部纵横比，根据被测者信息和测量值算出的内脏脂肪面积和其与基准值的大小关系。内脏脂肪计算装置1能够提供的信息并不限于此，根据腹部纵向和腹部横向阻抗值还能算出躯体脂肪率(量)、皮下脂肪面积(量)等，所以可以显示、输出这些信息。另外，可以算出后述的V/S比，并显示、输出。
这里，说明本发明的内脏脂肪信息计算的算法。
以前，作为内脏脂肪的临床上简便指标，频繁使用腹围和V/S，但在日本肥胖学会的肥胖诊断标准中，依次建立达到肥胖诊断的流量和躯体质量指标(BMI)、腹围、内脏脂肪面积等的关系。即，BMI为25以上时，男性的腹围为85cm以上，女性的腹围为90cm以上，且内脏脂肪面积为100平方cm以上时诊断为肥胖。
在研究与本发明有关的内脏脂肪信息计算方法过程中，一看到内脏脂肪面积和使用肥胖诊断基准的脐高位腹围的相关性，关于和采用对照法的X线CT中得到的脐高位内脏脂肪面积之间的相关，男性的相关系数大约0.8左右，女性的相关系数大约0.7左右。而且，除了脐高位腹围，如果使用X线CT测得的内脏脂肪面积和皮下脂肪面积的比，即V/S，则男性的相关系数大约0.95左右，女性的相关系数大约0.88左右。但是，因V/S比只能是由X线CT或MRI测得，所以不能进行简便且安全的测量。
因此，本发明者代替V/S比，把X线CT或MRI测得的腹部纵横比作为变量，使用腹围和腹部纵横比进行多因素回归分析，进行比较研究，发现和内脏脂肪面积之间呈高相关，V/S比和腹部纵横比之间也呈高相关。而且，也发现腹部纵横向和腹部纵横向的阻抗测量值之间呈高相关。这是因为内脏脂肪和皮下脂肪之间没有电学上的差异，反映内脏脂肪和皮下脂肪厚度之和的阻抗测量值几乎代替了腹部纵长或横长。
把脐高位腹围和由阻抗测量值得到的腹部纵横比作为变量，再次进行多因素回归分析，若内脏脂肪面积(cm2)为VFA，腹围(cm)为W，依据阻抗测量值的腹部纵横比为R，则成为VFA＝W×(a+b×R)+c (1)式中，a、b、c为常数，或VFA＝W2×(α+β×R)+γ (2)式中，α、β、γ为常数。结果时如图6所示男性的相关系数为0.90，如图7所示女性的相关系数为0.85。
在上述算法中虽然使用腹围进行说明，但在未使用腹围的算法中，如内脏脂肪面积(cm2)为VFA，依据阻抗测量值的腹部纵横比为R，则关系VFA＝a+b×R(3)也成立，式中，a、b为常数。
另外，在内脏脂肪信息中，代替内脏脂肪面积也可以使用内脏脂肪重量或内脏脂肪容积。这里，按照安部和福永们的方法，内脏脂肪重量和内脏脂肪容积分别作为总脂肪重量和皮下脂肪重量的差、总体积和皮下脂肪体积的差求得。另外，作为内脏脂肪信息，能够使用内脏脂肪率(＝内脏脂肪重量/体重)。
作为内脏脂肪信息使用内脏脂肪重量时，若内脏脂肪重量(kg)为VFW，则成为VFW＝W×(a′+b′×R)+c′ (4)式中，a′、b′、c′为常数。或VFW＝W2×(α′+β′×R)+γ′ (5)式中，α′、β′、γ′为常数。当不使用腹围时，则成为VFW＝a′+b′×R(6)式中，a′、b′为常数。
作为内脏脂肪信息使用内脏脂肪容积时，若内脏脂肪容积(cm3)为VFV，则成为VFV＝W×(a″+b″×R)+c″ (7)式中，a″、b″、c″为常数。或VFV＝W2×(α″+β″×R)+γ″ (8)式中，α″、β″、γ′为常数。当不使用腹围时，则成为VFV＝a″+b″×R(9)式中，a″、b″为常数。
接着，说明有关本发明的内脏脂肪计算装置的一实施例。
该内脏脂肪计算装置1是在腹带上配置施加电极对和测量电极对。内脏脂肪信息的计算方法如同上述，所以省略对其说明。
图8表示内脏脂肪计算装置1的外观。
内脏脂肪计算装置1由主体部11和腹带部12构成。使用者手持主体部11，把腹带部12缠绕在腹部，优选缠绕在脐高位的腹部周围使用。主体部11上设置包含电源开关61和测量开关62、设置开关63的输入部6和显示部7。
另外，腹带部12的各电极和主体部11连接。
腹带部12上配置4个电极支撑单元121、122、123、124。如被测者前面的电极支撑单元121、背面的电极支撑单元122上分别设置施加电极42a、43a，左侧电极支撑单元123、124上分别设置测量电极41a、44a。施加电极42a、43a和测量电极41a、44a都露出于腹带12的内周侧，以接触被测者的腹部体表。
在本实施例中，能够沿着腹带部12移动电极支撑单元122、123、124，但电极支撑单元121和带扣设置成一体，固定在腹带部12上。当然也可以做成让该电极支撑单元121能沿着腹带部12移动。
另外，关于腹带部12的结构，前面的电极支撑单元121成为带扣，调节腹带部12的长度，设在端部的舌簧部(未图示)能够连接在电极支撑单元121上。
使用者根据输入部6进行规定信息的输入和操作指示。从输入部6输入的信息由控制/演算部2进行相应的处理和各部的控制。另外，显示部7显示在控制/演算部2中的测量结果等信息。
腹带部12上配置8个电极单位121、122、123、124、125、126、127、128的内脏脂肪计算装置1如图9所示。配置在右胁腹部的电极支撑单元125、127上分别配置施加电极41b、42b。另外，左胁腹部配置的电极支撑单元126、128上分别配置施加电极43b、44b。其他构成和图8所示的4电极装置相同。
在上述的内脏脂肪计算装置1中，其结构可以是腹带上配置施加电极对和测量电极对，但通过胶粘形凝胶使施加电极对和测量电极对密合在被测者的皮肤上，以使能够自由移动。另外，其结构也可以是在用负压吸附在被测者体表的吸附机构上配置施加电极对和测量电极对，以使能够自由移动。另外，在上述的内脏脂肪计算装置1中，设置一对或两对施加电极和测量电极，但施加电极对和测量电极对的数量不限于这些。
如此，由内脏脂肪计算装置1能够简便且高精度地算出、提供内脏脂肪面积等内脏脂肪信息。
权利要求
1.一种内脏脂肪计算方法，其特征在于，使用以性别、腹部纵向和腹部横向的电阻抗比值为变量的计算公式，算出被测者的内脏脂肪面积。
2.如权利要求1所述的内脏脂肪计算方法，其特征在于，假定内脏脂肪面积(cm2)为VFA，腹部纵向和腹部横向的电阻抗比为R1，则所述计算公式用VFA＝a1+b1×R1表示，其中a1、b1为常数。
3.一种内脏脂肪计算方法，其特征在于，使用以性别、腹部纵向和腹部横向的电阻抗比值为变量的计算公式，算出被测者的内脏脂肪重量。
4.如权利要求3所述的内脏脂肪计算方法，其特征在于，假定内脏脂肪重量(kg)为VFW，腹部纵向和腹部横向的电阻抗比为R2，则所述计算公式用VFW＝a2+b2×R2表示，其中a2、b2为常数。
5.一种内脏脂肪计算方法，其特征在于，使用以性别、腹部纵向和腹部横向的电阻抗比值为变量的计算公式，算出被测者的内脏脂肪容积。
6.如权利要求5所述的内脏脂肪计算方法，其特征在于，假定内脏脂肪容积(cm3)为VFV，腹部纵向和腹部横向的电阻抗比为R3，则所述计算公式用VFV＝a3+b3×R3表示，其中a3、b3为常数。
7.一种内脏脂肪计算方法，其特征在于，使用以性别、脐高位腹围、腹部纵向和腹部横向的电阻抗比值为变量的计算公式，算出被测者的内脏脂肪面积。
8.如权利要求7所述的内脏脂肪计算方法，其特征在于，假定内脏脂肪面积(cm2)为VFA，腹围(cm)为W，腹部纵向和腹部横向的电阻抗比为R4，则所述计算公式表示为VFA＝W×(a4+b4×R4)+c4，其中a4、b4、c4为常数，或VFA＝W2×(α4+β4×R4)+γ4，其中α4、β4、γ4为常数。
9.一种内脏脂肪计算方法，其特征在于，使用以性别、脐高位腹围、腹部纵向和腹部横向的电阻抗比值为变量的计算公式，算出被测者的内脏脂肪重量。
10.如权利要求9所述的内脏脂肪计算方法，其特征在于，假定内脏脂肪重量(kg)为VFW，腹围(cm)为W，腹部纵向和腹部横向的电阻抗比为R5，则所述计算公式表示为VFW＝W×(a5+b5×R5)+c5，其中a5、b5、c5为常数，或VFW＝W2×(α5+β5×R5)+γ5，其中α5、β5、γ5为常数。
11.一种内脏脂肪计算方法，其特征在于，使用以性别、脐高位腹围、腹部纵向和腹部横向的电阻抗比值为变量的计算公式，算出被测者的内脏脂肪容积。
12.如权利要求11所述的内脏脂肪计算方法，其特征在于，假定内脏脂肪容积(cm3)为VFV，腹围(cm)为W，腹部纵向和腹部横向的电阻抗比为R6，则所述计算公式表示为VFV＝W×(a6+b6×R6)+c6，其中a6、b6、c6为常数，或VFV＝W2×(α6+β6×R6)+γ6，其中α6、β6、γ6为常数。
13.一种内脏脂肪计算装置，其特征在于，包括阻抗测量机构，其测量腹部纵向和腹部横向的阻抗；腹部纵横比计算机构，其根据测量的腹部纵向和腹部横向的阻抗测量值，算出腹部纵横比；输入机构，其输入被测者性别的被测者信息；被测者信息记忆机构，其记忆所述性别；内脏脂肪信息计算机构，其使用所述腹部纵横比和被测者信息，算出内脏脂肪信息；和内脏脂肪信息输出机构，其输出通过所述内脏脂肪信息计算机构得到的内脏脂肪信息。
14.如权利要求13所述的内脏脂肪计算装置，其特征在于，所述的内脏脂肪信息是指内脏脂肪面积、或内脏脂肪重量、或内脏脂肪容积中的任一个。
15.一种内脏脂肪计算装置，其特征在于，包括阻抗测量机构，其测量腹部纵向和腹部横向阻抗；腹部纵横比计算机构，其根据测量的腹部纵向和腹部横向的阻抗测量值，算出腹部纵横比；输入机构，其输入被测者性别和脐高位腹围的被测者信息；被测者信息记忆机构，其记忆所述性别和脐高位腹围；内脏脂肪信息计算机构，其使用所述腹部纵横比和被测者信息，算出内脏脂肪信息；和内脏脂肪信息输出机构，其输出通过所述内脏脂肪信息计算机构得到的内脏脂肪信息。
16.如权利要求15所述的内脏脂肪计算装置，其特征在于，所述的内脏脂肪信息是指内脏脂肪面积、或内脏脂肪重量、或内脏脂肪容积中的任一个。
17.如权利要求13～16中任一项所述的内脏脂肪计算装置，其特征在于，所述阻抗测量机构是4个或8个施加电极和测量电机各个成对，施加电极对和测量电极对夹住腹部并大致对向配置。
18.如权利要求13～16中任一项所述的内脏脂肪计算装置，其特征在于，所述阻抗测量机构的施加电极对和测量电极对配置在腹带上，各电极对可按照被测者的腹围移动。
19.如权利要求13～16中任一项所述的内脏脂肪计算装置，其特征在于，所述阻抗测量机构的施加电极对和测量电极对有胶粘性凝胶，各电极对可按照被测者的腹围移动。
20.如权利要求13～16中任一项所述的内脏脂肪计算装置，其特征在于，所述阻抗测量机构的施加电极对和测量电极对有负压吸引机构，各电极对可按照被测者的腹围移动。
21.如权利要求13～16中任一项所述的内脏脂肪计算装置，其特征在于，所述内脏脂肪信息输出机构输出与内脏脂肪面积的规定基准值的比较结果。
22.如权利要求21所述的内脏脂肪计算装置，其特征在于，所述的内脏脂肪面积的规定基准值是100平方cm。
全文摘要
提供一种内脏脂肪计算方法，使用以性别、腹部纵向和腹部横向的电阻抗比值为变量的计算公式算出被测者的内脏脂肪面积。作为计算公式，例如内脏脂肪面积(cm
文档编号A61B5/05GK1602804SQ20041008496
公开日2005年4月6日 申请日期2004年10月8日 优先权日2003年10月2日
发明者山本晃史, 小林达矢 申请人:欧姆龙健康医疗事业株式会社