專利名稱：內臟脂肪計測裝置、內臟脂肪計測方法、程序以及記錄媒體的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及計測有關內臟脂肪的信息的內臟脂肪計測裝置、內臟脂肪計測方法、程序以及記錄媒體。
背景技術：
作為計測皮下脂肪厚度的方法，歷來已知有采用超聲波的方法(例如參照特許第2953909號公報)、采用近紅外光的方法(例如參照特許第3035791號公報)或采用測徑器的方法(例如參照特開平10-314145號公報)。此外有內臟脂肪面積與腰圍直徑相關性高的報告(例如參照松澤佑次等14人“新的肥胖判定與肥胖癥的診斷基準”，肥胖研究，Vol.6，No.1，2000(委員會報告)日本肥胖學會肥胖癥診斷基準檢討委員會)。
又，特許第2953909號公報、特許第3035791號公報、以及松澤佑次等14人的“新的肥胖判定與肥胖癥的診斷基準”的文獻的全部揭示，通過全部原樣地引用(參照)，與這里形成一體。
但是，采用以往的超聲波的方法或采用近紅外光的方法，由于使超聲波或近紅外光接觸計測部位進行計測，使柔軟的皮下脂肪變形。由于對該計測部位的接觸情況的偏差，存在被測的皮下脂肪厚度不穩(wěn)定、計測再現(xiàn)性差那樣的問題。而且，由于皮下脂肪變形，故存在得到的皮下脂肪厚度與自然狀態(tài)的對計測部位不加力的情況所得的值不同的那種問題。另一方面，采用測徑器的方法中難以正確決定計測部位。此外，皮膚的拉伸方向或計測方法等，由于依計測者而異，故存在有計測值偏差等問題。
另外，對于所謂與內臟脂肪面積有相關性的腰圍直徑而言，由于皮下脂肪與內臟脂肪的比例因人(特別是男女之間)而異，故存在的問題是，皮下脂肪厚內臟脂肪少的人與皮下脂肪薄、內臟脂肪多的人，他們的內臟脂肪面積雖存在差別，可是腰圍直徑沒有出現(xiàn)差別。也就是說，腰圍直徑雖然是具有與內臟脂肪量相關性的信息量，然而是未考慮皮下脂肪影響的信息量。又，在計測腰圍直徑時，若使用卷尺，則由于測定者對卷尺的拉伸強度存在偏差，腰圍直徑測定的再現(xiàn)性也差。

發(fā)明內容
本發(fā)明鑒于上述的問題，其目的在于提供計測再現(xiàn)性好的、通過對計測部位不施加壓力的狀態(tài)下的皮下脂肪厚度進行計測從而根據(jù)其皮下脂肪厚度正確計測出具有與內臟脂肪量相關性的信息的內臟脂肪計測裝置、內臟脂肪計測方法、程序、以及記錄媒體。
本發(fā)明的另一目的在于提供能計測不含由皮下脂肪影響的、具有與內臟脂肪量相關性的信息量的內臟脂肪計測裝置、內臟脂肪計測方法、程序、以及記錄媒體。
本發(fā)明的第1發(fā)明是內臟脂肪計測裝置，具備壓著生物體表面規(guī)定面部并計測皮下脂肪厚度的皮下脂肪計測單元；根據(jù)所述皮下脂肪計測單元測得的皮下脂肪厚度算出對生物體表面無壓力狀態(tài)下的脂肪厚度的運算單元；以及根據(jù)算出的所述皮下脂肪厚度算出具有與內臟脂肪量相關性的信息量的內臟脂肪運算單元。
本發(fā)明的第2發(fā)明是第1發(fā)明的內臟脂肪計測裝置，其中具備計測所述皮下脂肪計測單元對所述生物體表面施加的壓力的壓觸壓力計測單元；以及具有對生物體表面無壓力狀態(tài)下的多種皮下脂肪厚度的值、對所述多種皮下脂肪厚度各自的所述生物體表面施加的壓力、以及所述壓力施加狀態(tài)下的皮下脂肪厚度之間的關系信息的數(shù)據(jù)庫，所述運算單元根據(jù)所述皮下脂肪計測單元測得的皮下脂肪厚度與所述壓觸壓力計測單元測得的對所述生物體表面施加的壓力，利用所述數(shù)據(jù)庫，算出對所述生物體表面無壓力狀態(tài)下的皮下脂肪厚度。
本發(fā)明的第3發(fā)明是第1發(fā)明的內臟脂肪計測裝置，其中具備具有對生物體表面無壓力狀態(tài)下的多種皮下脂肪厚度值、與對所述多種皮下脂肪厚度各自的所述生物體表面施加所述規(guī)定壓力值以上的壓力的狀態(tài)下的皮下脂肪厚度的關系信息的數(shù)據(jù)庫，所述皮下脂肪計測單元對所述生物體表面以大于所述規(guī)定壓力的值壓著所述規(guī)定的面部并計測所述皮下脂肪厚度，
所述運算單元根據(jù)所述皮下脂肪計測單元測得的皮下脂肪厚度，利用所述數(shù)據(jù)庫，算出對所述生物體表面無壓力狀態(tài)下的皮下脂肪厚度。
本發(fā)明的第4發(fā)明是第1發(fā)明的內臟脂肪計測裝置，其中所謂具有與所述內臟脂肪量相關性的信息量是內臟脂肪的量，所述內臟脂肪運算單元根據(jù)算出的所述皮下脂肪厚度，利用數(shù)學式1算出所述內臟脂肪的量，(數(shù)學式1)S＝D0×T0+E0式中，S為所述內臟脂肪的量，T0為算出的對所述生物體表面無壓力狀態(tài)下的皮下脂肪厚度，D0、E0為規(guī)定的常數(shù)。
本發(fā)明的第5發(fā)明是內臟脂肪計測裝置，具備壓著生物體表面規(guī)定面部并計測皮下脂肪厚度的皮下脂肪計測單元；計測由所述皮下脂肪計測單元對所述生物體表面施加的壓力的壓觸壓力計測單元；以及根據(jù)所述皮下脂肪計測單元測得的皮下脂肪厚度與所述壓觸壓力計測單元測得的對所述物體表面施加的壓力、利用數(shù)學式2算出內臟脂肪的量的內臟脂肪運算單元，(數(shù)學式2)S＝D×((T-Be-CF)/((A-1)e-CF+1))+E式中，S為所述內臟脂肪的量，F(xiàn)為所述壓觸壓力計測單元測得的對所述生物體表面施加的壓力，T為所述皮下脂肪計測單元測得的皮下脂肪厚度，A、B、C、D、E為規(guī)定的常數(shù)，e為自然對數(shù)的底。
本發(fā)明的第6發(fā)明是內臟脂肪計測裝置，具備以大于規(guī)定的壓力值壓著生物體表面規(guī)定的面部并計測皮下脂肪厚度的皮下脂肪計測單元；以及根據(jù)所述皮下脂肪計測單元測得的皮下脂肪厚度、利用數(shù)學式3算出內臟脂肪的量的內臟脂肪運算單元，(數(shù)學式3)S＝D×T∞+E式中，S為所述內臟脂肪的量，T∞為所述皮下脂肪計測單元測得的皮下脂肪厚度，D、E為規(guī)定的常數(shù)。
本發(fā)明的第7發(fā)明是第1發(fā)明的內臟脂肪計測裝置，其中所謂具有與所述內臟脂肪量相關性的信息量是內臟脂肪的量，所述內臟脂肪運算單元具有輸入腹圍的腹圍輸入單元，根據(jù)算出的所述皮下脂肪厚度，利用數(shù)學式4算出所述內臟脂肪的量，(數(shù)學式4)S＝G0×L-H0×T0+I0式中，S為所述內臟脂肪的量，T0為算出的、對所述生物體表面無壓力狀態(tài)下的皮下脂肪厚度，L為所述腹圍，G0、H0、I0為規(guī)定的常數(shù)。
本發(fā)明的第8發(fā)明是內臟脂肪計測裝置，具備壓著生物體表面規(guī)定的面部并計測皮下脂肪厚度的皮下脂肪計測單元；計測由所述皮下脂肪計測單元對所述生物體表面施加的壓力的壓觸壓力計測單元；以及具有輸入腹圍的腹圍輸入單元、并根據(jù)所述皮下脂肪計測單元測得的皮下脂肪厚度與所述壓觸壓力計測單元測得的對所述生物體表面施加的壓力、利用數(shù)學式5算出內臟脂肪的量的內臟脂肪運算單元，(數(shù)學式5)S＝G×L-H×((T-Be-CF)/((A-1)e-CF+1))+I式中，S為所述內臟脂肪的量，F(xiàn)為所述壓觸壓力計測單元測得的對所述生物體表面施加的壓力，T為所述皮下脂肪計測單元測得的皮下脂肪厚度，L為所述腹圍，A、B、C、D、E、G、H、I為規(guī)定的常數(shù)，e為自然對數(shù)的底。
本發(fā)明的第9發(fā)明是內臟脂肪計測裝置，具備以大于規(guī)定的壓力值壓著生物體表面規(guī)定的面部并計測皮下脂肪厚度的皮下脂肪計測單元；以及具有輸入腹圍的腹圍輸入單元、并根據(jù)所述皮下脂肪計測單元測得的皮下脂肪厚度、利用數(shù)學式6算出內臟脂肪的量的內臟脂肪運算單元，(數(shù)學式6)S＝G×L-H×T∞+I式中，S為所述內臟脂肪的量，T∞為所述皮下脂肪計測單元測得的皮下脂肪厚度，L為所述腹圍，G、H、I為規(guī)定的常數(shù)。
本發(fā)明的第10發(fā)明是第3或第6發(fā)明所述的內臟脂肪計測裝置，其中所述規(guī)定壓力值為10000Pa以上。
本發(fā)明的第11發(fā)明是第1～9發(fā)明中任一項內臟脂肪計測裝置，其中所述皮下脂肪計測單元為光學式皮下脂肪計測裝置。
本發(fā)明的第12發(fā)明是第1～9發(fā)明中任一項內臟脂肪計測裝置，其中所述皮下脂肪計測單元為超聲波計測裝置。
本發(fā)明的第13發(fā)明是第12發(fā)明的內臟脂肪計測裝置，所述皮下脂肪計測單元具有利用反射波計測所述皮下脂肪厚度的超聲波元件；在所述超聲波元件與所述生物體表面之間形成密封的空間的圓形蓋；以及充滿所述空間的軟體。
本發(fā)明的第14發(fā)明是第7～9發(fā)明中任一項內臟脂肪計測裝置，其中具備計測腹圍的腹圍計測單元，所述腹圍輸入單元輸入測得的所述腹圍。
本發(fā)明的第15發(fā)明是第14發(fā)明的內臟脂肪計測裝置，其中所述腹圍計測單元具有細繩；卷繞所述細繩的線軸；以及對所述線軸圈數(shù)進行計數(shù)的計數(shù)器。
本發(fā)明的第16發(fā)明是第15發(fā)明的內臟脂肪計測裝置，其中所述腹圍計測單元具有使所述細繩的張力保持為規(guī)定值的張力調節(jié)機構。
本發(fā)明的第17發(fā)明是第1～9發(fā)明中任一項內臟脂肪計測裝置，其中具有將所述皮下脂肪計測單元固定于所述生物體表面的規(guī)定位置上的固定單元。
本發(fā)明的第18發(fā)明是第17發(fā)明的內臟脂肪計測裝置，其中所述固定單元具有插入臍部的突起部。
本發(fā)明的第19發(fā)明是內臟脂肪計測方法，其中具備壓著生物體表面規(guī)定的面部并計測皮下脂肪厚度的皮下脂肪計測步驟；根據(jù)所述皮下脂肪計測單元測得的皮下脂肪厚度算出對所述生物體表面無壓力狀態(tài)下的皮下脂肪厚度的運算步驟；以及根據(jù)算出的所述皮下脂肪厚度算出具有與內臟脂肪量相關性的信息量的內臟脂肪運算步驟。
本發(fā)明的第20發(fā)明是內臟脂肪計測方法，其中具備壓著生物體表面規(guī)定的面部并計測皮下脂肪厚度的皮下脂肪計測步驟；
計測所述皮下脂肪計測單元對所述生物體表面施加的壓力的壓觸壓力計測步驟；以及根據(jù)所述皮下脂肪計測單元測得的皮下脂肪厚度與所述壓觸壓力計測步驟測得的對所述生物體表面施加的壓力、利用數(shù)學式2算出內臟脂肪的量的內臟脂肪運算步驟，(數(shù)學式2)S＝D×((T-Be-CF)/((A-1)e-CF+1))+E式中，S為所述內臟脂肪的量，F(xiàn)為所述壓觸壓力計測單元測得的對所述生物體表面施加的壓力，T為所述皮下脂肪計測單元測得的皮下脂肪厚度，A、B、C、D、E為規(guī)定的常數(shù)，e為自然對數(shù)的底。
本發(fā)明的第21發(fā)明是內臟脂肪計測方法，其中具備以大于規(guī)定壓力值壓著生物體表面規(guī)定的面部并計測皮下脂肪厚度的皮下脂肪計測步驟；以及根據(jù)所述皮下脂肪計測單元測得的皮下脂肪厚度、利用數(shù)學式3算出內臟脂肪的量的內臟脂肪運算步驟，(數(shù)學式3)S＝D×T∞+E式中，S為所述內臟脂肪的量，T∞為所述皮下脂肪計測單元測得的皮下脂肪厚度，D、E為規(guī)定的常數(shù)。
本發(fā)明的第22發(fā)明是內臟脂肪計測方法，其中具備壓著生物體表面規(guī)定的面部并計測皮下脂肪厚度的皮下脂肪計測步驟；計測所述皮下脂肪計測單元對所述生物體表面施加的壓力的壓觸壓力計測步驟；以及具有輸入腹圍的腹圍輸入單元、并根據(jù)所述皮下脂肪計測單元測得的皮下脂肪厚度與所述壓觸壓力計測單元測得的對所述生物體表面施加的壓力、利用數(shù)學式5算出內臟脂肪的量的內臟脂肪運算步驟，(數(shù)學式5)S＝G×L-H×((T-Be-CF)/((A-1)e-CF+1))+I式中，S為所述內臟脂肪的量，F(xiàn)為所述壓觸壓力計測單元測得的對所述生物體表面施加的壓力，T為所述皮下脂肪計測單元測得的皮下脂肪厚度，L為所述腹圍，A、B、C、D、E、G、H、I為規(guī)定常數(shù)，e為自然對數(shù)的底。
本發(fā)明的第23發(fā)明是內臟脂肪計測方法，其中具備以大于規(guī)定壓力值壓著生物體表面規(guī)定的面部并計測皮下脂肪厚度的皮下脂肪計測步驟；以及具有輸入腹圍的腹圍輸入單元、并根據(jù)所述皮下脂肪計測單元測得的皮下脂肪厚度、利用數(shù)學式6算出內臟脂肪的量的內臟脂肪運算步驟，(數(shù)學式6)S＝G×L-H×T∞+I式中，S為所述內臟脂肪的量，T∞為所述皮下脂肪計測單元測得的皮下脂肪厚度，L為所述腹圍，G、H、I為規(guī)定的常數(shù)。
本發(fā)明的第24發(fā)明是程序，用來使計算機作為下述單元發(fā)揮作用根據(jù)第1發(fā)明所述的內臟脂肪計測裝置的所述皮下脂肪計測單元測得的皮下脂肪厚度算出對所述生物體表面無壓力狀態(tài)下的皮下脂肪厚度的運算單元；以及根據(jù)算出的所述皮下脂肪厚度算出具有與內臟脂肪量相關性的信息量的內臟脂肪運算單元。
本發(fā)明的第25發(fā)明是程序，用來使計算機作為權利要求5所述的內臟脂肪計測裝置的、根據(jù)所述皮下脂肪計測單元測得的皮下脂肪厚度與所述壓觸壓力計測單元測得的對所述生物體表面施加的壓力、利用數(shù)學式2算出內臟脂肪的量的內臟脂肪運算單元發(fā)揮作用，(數(shù)學式2)S＝D×((T-Be-CF)/((A-1)e-CF+1))+E式中，S為所述內臟脂肪的量，F(xiàn)為所述壓觸壓力計測單元測得的對所述生物體表面施加的壓力，T為所述皮下脂肪計測單元測得的皮下脂肪厚度，A、B、C、D、E為規(guī)定的常數(shù)，e為自然對數(shù)的底。
本發(fā)明的第26發(fā)明是程序，用來使計算機作為第6發(fā)明的內臟脂肪計測裝置的、根據(jù)所述皮下脂肪計測單元測得的皮下脂肪厚度、利用數(shù)學式3算出內臟脂肪的量的內臟脂肪運算單元發(fā)揮作用，(數(shù)學式3)S＝D×T∞+E式中，S為所述內臟脂肪的量，T∞為所述皮下脂肪計測單元測得的皮下脂肪厚度，D、E為規(guī)定的常數(shù)。
本發(fā)明的第27發(fā)明是程序，用來使計算機作為第8發(fā)明的內臟脂肪計測裝置的具有輸入腹圍的腹圍輸入單元、并根據(jù)所述皮下脂肪計測單元測得的皮下脂肪厚度與所述壓觸壓力計測單元測得的對所述生物體表面施加的壓力、利用數(shù)學式5算出內臟脂肪的量的內臟脂肪運算單元發(fā)揮作用，(數(shù)學式5)S＝G×L-H×((T-Be-CF)/((A-1)e-CF+1))+I式中，S為所述內臟脂肪的量，F(xiàn)為所述壓觸壓力計測單元測得的對所述生物體表面施加的壓力，T為所述皮下脂肪計測單元測得的皮下脂肪厚度，L為所述腹圍，A、B、C、D、E、G、H、I為規(guī)定的常數(shù)，e為自然對數(shù)的底。
本發(fā)明的第28發(fā)明是程序，用來使計算機作為第9發(fā)明所述的內臟脂肪計測裝置的具有輸入腹圍的腹圍輸入單元、并根據(jù)所述皮下脂肪計測單元測得的皮下脂肪厚度、利用數(shù)學式6算出內臟脂肪的量的內臟脂肪運算單元發(fā)揮作用，(數(shù)學式6)S＝G×L-H×T∞+1式中，S為所述內臟脂肪的量，T∞為所述皮下脂肪計測單元測得的皮下脂肪厚度，L為所述腹圍，G、H、I為規(guī)定的常數(shù)。
本發(fā)明的第29發(fā)明是記錄媒體，其中裝有第24～28發(fā)明中任一項的程序，可由計算機進行處理。
對本發(fā)明的原理作簡單說明。
本發(fā)明的內臟脂肪計測裝置具有皮下脂肪計測單元，它通過計測從生物體表面向生物體內照射可見光至近紅外波段的光時的漫反射光，算出皮下脂肪厚度，或通過計測超聲波的反射波，算出皮下脂肪厚度。而且本發(fā)明的內臟脂肪計測裝置具有壓觸壓力計測單元，計測將皮下脂肪計測單元壓觸到生物體表面的壓力。本發(fā)明的說明中，將該皮下脂肪計測單元壓觸到生物體表面的壓力稱為壓觸壓力。
皮下脂肪計測單元測得的皮下脂肪厚度與壓觸壓力計測單元測得的壓觸壓力之間的關系是圖1的那種曲線。如圖1所示，對在無壓觸壓力的狀態(tài)下的多個不同的皮下脂肪厚度的每一個厚度有不同的曲線，該曲線由壓觸壓力與該時測出的皮下脂肪厚度唯一地決定。因此，預先得到這些曲線的數(shù)據(jù)，通過利用該曲線的關系，能求出無壓觸壓力狀態(tài)下的皮下脂肪厚度。例如當測得的皮下脂肪厚度為H1、測得該皮下脂肪厚度時的壓觸壓力為P1時，由圖1可唯一地求出相對于H1的無壓觸壓力狀態(tài)下的皮下脂肪厚度H2。本發(fā)明的內臟脂肪計測裝置具有的運算單元，使用具有該多個曲線信息的數(shù)據(jù)庫，高精度地算出無壓觸壓力狀態(tài)下的皮下脂肪厚度。然后，根據(jù)如此算出的無壓觸壓力狀態(tài)下的皮下脂肪厚度，內臟脂肪運算單元算出具有與內臟脂肪量相關性的信息量。
另外，當壓觸壓力大時，皮下脂肪計測單元測得的皮下脂肪厚度與壓觸壓力之間的關系便如圖2所示。即，如果壓觸壓力大于某個一定值，則所測的皮下脂肪厚度如粗線所示為一定的穩(wěn)定值。皮下脂肪厚度越厚，該壓觸壓力的某一定的值越大。因此，通過將大于皮下脂肪厚度非常厚的情況下的該壓觸壓力的一定值的壓力值設定為規(guī)定值，則如果壓觸壓力大于該規(guī)定值，就可與皮下脂肪厚度無關，皮下脂肪計測單元就可計測穩(wěn)定的粗線部分的皮下脂肪厚度的值。而且，圖2的曲線是由該穩(wěn)定的粗線部分的皮下脂肪厚度唯一地決定。預先得到圖2的曲線數(shù)據(jù)，通過利用該曲線的關系，能根據(jù)穩(wěn)定的粗線部分的皮下脂肪厚度的值，求出無壓觸壓力狀態(tài)下的皮下脂肪厚度。例如圖2中，當加上規(guī)定值的壓觸壓力P2的狀態(tài)下測得的皮下脂肪厚度為H3時，通過利用該曲線的關系，能唯一地求出與H3對應的無壓觸壓力狀態(tài)下的皮下脂肪厚度H4。在用上述的圖1的關系時，必須要曲線上的全部數(shù)據(jù)，但用圖2的關系時，只要無壓觸壓力狀態(tài)下的皮下脂肪厚度的值相對于用大于規(guī)定值的壓觸壓力測得的各皮下脂肪厚度相關就行。圖2情況的本發(fā)明的內臟脂肪計測裝置所具有的運算單元，使用具有以大于規(guī)定值的壓觸壓力測得的皮下脂肪厚度與跟其對應的無壓觸壓力狀態(tài)下的皮下脂肪厚度的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫，高精度地算出無壓觸壓力狀態(tài)下的皮下脂肪厚度。然后根據(jù)如此算出的無壓觸壓力狀態(tài)下的皮下脂肪厚度，內臟脂肪運算單元算出具有與內臟脂肪量相關性的信息量。
這樣，本發(fā)明的內臟脂肪計測裝置為利用按上述得到的、再現(xiàn)性好的無壓觸壓力狀態(tài)下的皮下脂肪厚度的值的裝置。


圖1為根據(jù)壓觸壓力與皮下脂肪厚度的關系導出無壓觸壓力狀態(tài)下的皮下脂肪厚度的、本發(fā)明的第1原理的說明圖。
圖2為根據(jù)壓觸壓力與皮下脂肪厚度的關系導出無壓觸壓力狀態(tài)下的皮下脂肪厚度的、本發(fā)明的第2原理的說明圖。
圖3為本發(fā)明實施形態(tài)1的內臟脂肪計測裝置的構成圖。
圖4為本發(fā)明實施形態(tài)1的皮下脂肪計測單元的平面圖。
圖5示出本發(fā)明實施形態(tài)1中的壓觸壓力與皮下脂肪厚度的關系圖。
圖6為本發(fā)明實施形態(tài)2的內臟脂肪計測裝置的構成圖。
圖7為本發(fā)明實施形態(tài)2的用超聲波元件觀測的波形簡圖。
圖8示出本發(fā)明實施形態(tài)2的壓觸壓力計測單元測得的壓觸壓力與皮下脂肪厚度的關系圖。
圖9為本發(fā)明實施形態(tài)3的內臟脂肪計測裝置的構成圖。
圖10示出本發(fā)明實施形態(tài)3中的壓觸壓力與皮下脂肪厚度的關系圖。
圖11示出本發(fā)明實施形態(tài)3中壓觸壓力的規(guī)定值決定用的、壓觸壓力與皮下脂肪厚度的關系圖。
圖12為本發(fā)明實施形態(tài)4的內臟脂肪計測裝置的構成圖。
圖13為本發(fā)明實施形態(tài)5的內臟脂肪計測裝置的構成圖。
圖14為本發(fā)明實施形態(tài)6的內臟脂肪計測裝置的構成圖。
圖15示出本發(fā)明實施形態(tài)7的具有與內臟脂肪量相關性的信息量決定用的、內臟脂肪面積與皮下脂肪厚度的關系的生物體軀干部的斷面圖。
圖16為本發(fā)明實施形態(tài)8的內臟脂肪計測裝置的構成圖。
圖17為本發(fā)明實施形態(tài)9的內臟脂肪計測裝置的構成圖。
圖18為本發(fā)明實施形態(tài)10的內臟脂肪計測裝置的構成圖。
標號說明1生物體表面2皮下脂肪計測單元3LED4第1光電二極管5第2光電二極管6壓觸壓力計測單元7運算單元8超聲波元件9軟體10圓蓋11第1反射波
12第2反射波13壓觸壓力檢測單元14皮下脂肪15內臟脂肪面積16生物體17腹圍計測單元18細繩19線軸20計數(shù)器21突起22固定部23張力調整部24內臟脂肪運算單元25壓力/脂肪厚度關聯(lián)數(shù)據(jù)26穩(wěn)定脂肪厚度關聯(lián)數(shù)據(jù)30皮膚31肌肉51、52、53、54、55內臟脂肪運算單元具體實施方式
以下用

本發(fā)明的實施形態(tài)。
實施形態(tài)1圖3示出本發(fā)明實施形態(tài)1的內臟脂肪計測裝置的構成。
配置在生物體表面1上的皮下脂肪計測單元2是光學式皮下脂肪計測裝置，內部配置中心波長660nm的LED3，離開45mm距離配置第1光電二極管4，離開22.5mm距離配置第2光電二極管5。圖4示出皮下脂肪計測單元2的平面圖。皮下脂肪計測單元2接觸生物體表面1的部分的形狀是如圖4所示的兩端呈半圓形的橢圓形。該橢圓形的與生物體表面1接觸的面是壓著生物體表面1上的本發(fā)明的皮下脂肪計測單元2的面部，用LED3的發(fā)光波長范圍的反射率為0.2以下的材質做成，或用該材質涂覆。計測將皮下脂肪計測單元2加到生物體表面1的壓觸壓力的壓觸壓力計測單元6由測力傳感器及其周邊電路構成。而且包括算出無壓觸壓力狀態(tài)下的皮下脂肪厚度的運算單元7。壓力/脂肪厚度關聯(lián)數(shù)據(jù)25是對多個皮下脂肪厚度具有如圖1所示的在皮下脂肪厚度計測之際施加于生物體表面1的壓觸壓力與那時計測的皮下脂肪厚度的關系的信息的數(shù)據(jù)庫。此外，包括根據(jù)無壓觸壓力狀態(tài)下的皮下脂肪厚度算出內臟脂肪的量的內臟脂肪運算單元51。又，14為皮下脂肪，30為皮膚，31為肌肉。
以下，說明本實施形態(tài)1的內臟脂肪計測裝置的動作，并說明皮下脂肪計測方法的實施形態(tài)。
根據(jù)計測從LED3出射、在生物體內部反復散射、衰減、再次出現(xiàn)于生物體表面的光時的第1光電二極管4中的受光量V1及第2光電二極管5中的受光量V2，皮下脂肪厚度T可表達如數(shù)學式7，(數(shù)學式7)T＝A×(V1/V2)+B式中，A、B由LED3的波長和出射特性和光電二極管4、5的受光特性唯一地決定。這里，LED3的波長只要是600～1000nm就可。
此外，對于皮下脂肪厚度厚的場合與薄的場合，用本實施形態(tài)1的內臟脂肪計測裝置測得的壓觸壓力與皮下脂肪厚度的關系成為圖5的樣子，可見存在圖1所示的壓觸壓力與皮下脂肪厚度的曲線關系。
壓力/脂肪厚度關聯(lián)數(shù)據(jù)25是對多個皮下脂肪厚度具有有關該壓觸壓力與用皮下脂肪計測單元2測得的皮下脂肪厚度的關系的信息的數(shù)據(jù)庫。
首先，生成壓力/脂肪厚度關聯(lián)數(shù)據(jù)25。對于無壓觸壓力狀態(tài)下的多個皮下脂肪厚度的各個厚度，進行也包含無壓觸壓力狀態(tài)的多個壓觸壓力的皮下脂肪厚度的測定、以及該皮下脂肪厚度測定時的壓觸壓力的計測，取得這些數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)取得之際，不一定用本實施形態(tài)1的內臟脂肪計測裝置進行全部測定，計測值也可以用與本實施形態(tài)1的內臟脂肪計測裝置有相關性的其他內臟脂肪計測裝置或皮下脂肪厚度計測裝置來測定。然后，將得到的用多個壓觸壓力測得的皮下脂肪厚度的值與該皮下脂肪厚度測定時的壓觸壓力的值，換算成本實施形態(tài)1的內臟脂肪計測裝置中的測定值，與多個無壓觸壓力狀態(tài)下的皮下脂肪厚度的值相關聯(lián)，生成壓力/脂肪厚度關聯(lián)數(shù)據(jù)25。
本實施形態(tài)1的內臟脂肪計測裝置利用上述生成的壓力/脂肪厚度關聯(lián)數(shù)據(jù)25，進行皮下脂肪厚度的計測。以下說明該皮下脂肪厚度計測的動作及方法。
皮下脂肪厚度計測單元2測得的皮下脂肪厚度被發(fā)送至運算單元7，同時，壓觸壓力計測單元6計測在測定該皮下脂肪厚度時的皮下脂肪計測單元2對生物體表面1施加的壓觸壓力，并將該壓觸壓力的值發(fā)送至運算單元7。運算單元7利用上述生成的壓力/脂肪厚度關系數(shù)據(jù)25，根據(jù)測得的壓觸壓力與測到的皮下脂肪厚度，算出壓觸壓力為0時的皮下脂肪厚度，即無壓觸壓力狀態(tài)下的皮下脂肪厚度的值。
接著，運算單元7算出的無壓觸壓力狀態(tài)下的皮下脂肪厚度被發(fā)送至內臟脂肪運算單元51。內臟脂肪運算單元51根據(jù)該送來的皮下脂肪厚度，算出具有與內臟脂肪的量等的內臟脂肪量相關性的信息量。
即，內臟脂肪運算單元51利用以下的數(shù)學式1算出內臟脂肪的量。
(數(shù)學式1)S＝D0×T0+E0式中，S為內臟脂肪的量，T0為算出的、對生物體表面無壓力狀態(tài)下的皮下脂肪厚度，D0、E0為規(guī)定的常數(shù)。
即，數(shù)學式1表示無壓觸壓力狀態(tài)下的皮下脂肪厚度T0越大、內臟脂肪的量S也越大的這種相關性。
又，規(guī)定的常數(shù)D0、E0通過以下的方法預先求得。
即，對于無壓觸壓力狀態(tài)下的多個皮下脂肪厚度的各厚度算出內臟脂肪的量。內臟脂肪量的算出，例如用生物體的X射線CT的斷層圖像求出其白色部分的面積，并將其作為內臟脂肪的量即可。這些數(shù)據(jù)取得之際不一定用本實施形態(tài)1的內臟脂肪計測裝置進行全部測定，計測值也可以用與本實施形態(tài)1的內臟脂肪計測裝置有相關性的其他內臟脂肪計測裝置測定。這樣一來得到無壓觸壓力狀態(tài)下的皮下脂肪厚度與內臟脂肪量的值的多組數(shù)據(jù)。對這樣得到的多組的值進行回歸分析，決定數(shù)學式1中所用的規(guī)定常數(shù)D0及E0。
這樣，本實施形態(tài)1的內臟脂肪計測裝置由于能正確計測無壓觸壓力狀態(tài)下的皮下脂肪厚度，因此能正確地計測具有與內臟脂肪的量等的內臟脂肪量相關性的信息。
實施形態(tài)2圖6示出本發(fā)明實施形態(tài)2的內臟脂肪計測裝置的構成。
本實施形態(tài)2是把實施形態(tài)1的皮下脂肪計測單元2作為裝入超聲波元件8及其周邊電路的超聲波計測裝置的形態(tài)，其他的構成與實施形態(tài)1相同。
超聲波元件8與生物體表面1之間的密封的空間用軟體9充填，軟體由牢固的圓形蓋10所包覆。軟件9是使超聲波延遲的超聲波延遲線，由硅橡膠或樹脂構成，或者用柔軟透明的薄膜包住膠體或水而成。此外，該圓形蓋10與生物體表面1接觸的形狀是與圖4所示的實施形態(tài)1的皮下脂肪計測單元2相同的、兩端為半圓形的橢圓形。
以下說明本實施形態(tài)2的內臟脂肪計測裝置的動作。
超聲波元件8出射的脈沖波在各生物體組織的界面發(fā)生反射，用超聲波元件8觀測的波形如圖7所示。該波形中依次排列皮膚30的反射波即第1反射波11、皮下脂肪14與肌肉31的界面的反射波即第2反射波12。這2個反射波的時間差t乘以超聲波的速度v的值的一半即為皮下脂肪厚度。
這里，軟體9不僅能提高生物體表面1與超聲波元件8的耦合性，而且可減小生物體內部的多路反射以及超聲波的旁瓣的影響。而且由于受到超聲波元件8、圓形蓋10、生物體表面1包圍，故即使壓觸壓力改變，軟體9的形狀也不改變。因此，觀測到的第1反射波11的位置穩(wěn)定而不管壓觸壓力如何，相對于皮下脂肪的厚度變化僅改變第2反射波12的位置。反之，在不固定軟體9的形狀時，相對于皮下脂肪厚度變化，第1反射波11與第2反射12都改變。因此，與不固定軟體9的形狀時相比，可進行穩(wěn)定的皮下脂肪厚度的計測。
圖8示出本實施形態(tài)2的皮下脂肪計測單元2測得的皮下脂肪厚度與壓觸壓力計測單元6測得的壓觸壓力的關系。與實施形態(tài)1時相同，可見具有圖1所示的壓觸壓力與皮下脂肪厚度的曲線關系。
與實施形態(tài)1相同，首先生成壓力/脂肪厚度關聯(lián)數(shù)據(jù)25的數(shù)據(jù)庫。對于多個無壓觸壓力狀態(tài)下的皮下脂肪厚度的各厚度，進行也包含無壓觸壓力狀態(tài)的多個壓觸壓力的皮下脂肪厚度的測定、以及該皮下脂肪厚度測定時的壓觸壓力的計測，取得這些數(shù)據(jù)。然后，把得到的用多個壓觸壓力測得的皮下脂肪厚度的值與該皮下脂肪厚度測定時的壓觸壓力的值，與多個無壓觸壓力狀態(tài)下的皮下脂肪厚度的值相關聯(lián)，生成壓力/脂肪厚度關聯(lián)數(shù)據(jù)25。這里，與實施形態(tài)1相同，這些數(shù)據(jù)取得時不一定使用本實施形態(tài)2的內臟脂肪計測裝置。在使用以本實施形態(tài)2的內臟脂肪計測裝置以外的其他內臟脂肪計測裝置計測的測定值時，根據(jù)換算成本實施形態(tài)2的內脂肪計測裝置中的測定值的值，生成壓力/脂肪厚度關聯(lián)數(shù)據(jù)25。
本實施形態(tài)2的內臟脂肪計測裝置利用上述生成的壓力/脂肪厚度關聯(lián)數(shù)據(jù)25，進行皮下脂肪厚度的計測。與實施形態(tài)1的情況相同，根據(jù)皮下脂肪計測單元2測得的皮下脂肪厚度與壓觸壓力計測單元6測得的壓觸壓力，利用壓力/脂肪厚度關聯(lián)數(shù)據(jù)25，運算單元7能算出無壓觸壓力狀態(tài)下的皮下脂肪厚度。
接著，將運算單元7算出的無壓觸壓力狀態(tài)下的皮下脂肪厚度發(fā)送到內臟脂肪運算單元51。內臟脂肪運算元51根據(jù)送來的皮下脂肪厚度，算出具有與內臟脂肪的量等的內臟脂肪量相關性的信息量。內臟脂肪運算單元51由于與實施形態(tài)1相同，故詳細說明從略。
又，本實施形態(tài)2的皮下脂肪計測單元2是假設用1個超聲波元件8進行皮下脂肪厚度計測，但也可以有多個超聲波元件8，或者把超聲波元件8對生物體表面1作平行掃描，根據(jù)得到的斷層圖像測定皮下脂肪厚度。
實施形態(tài)3圖9示出本實發(fā)明實施形態(tài)3的內臟脂肪計測裝置的構成。有關與實施形態(tài)1相同的部分省略其說明，僅說明不同之處。
與實施形態(tài)1的構造不同之點有二壓觸壓力計測單元6變成壓觸壓力檢測單元13，以及壓力/脂肪厚度關聯(lián)數(shù)據(jù)25變成穩(wěn)定脂肪厚度關聯(lián)數(shù)據(jù)26。壓觸壓力檢測單元13是一種彈簧與開關組成的構造，在皮下脂肪計測單元2施加于生物體表面1的壓觸壓力大于規(guī)定值10000Pa時，開關為ON。所謂該壓觸壓力的規(guī)定值是本發(fā)明的規(guī)定壓力值，是與皮下脂肪厚度無關、能得到穩(wěn)定的皮下脂肪厚度的計測值的壓觸壓力的值。穩(wěn)定脂肪厚度關聯(lián)數(shù)據(jù)26中如圖2所示對多個皮下脂肪厚度具有施加規(guī)定值以上的壓觸壓力的狀態(tài)下測得的皮下脂肪厚度、與對該皮下脂肪厚度在無壓觸壓力狀態(tài)下的皮下脂肪厚度的關系信息的數(shù)據(jù)庫。
以下，說明本實施形態(tài)3的內臟脂肪計測裝置的動作，并說明皮下脂肪計測方法的實施形態(tài)。
首先，把皮下脂肪計測單元2壓觸到生物體表面1上。圖10示出測得的壓觸壓力與皮下脂肪厚度的關系。這時可見當壓觸壓力約達6000Pa以上時，皮下脂肪厚度的收縮停止，皮下脂肪的厚度穩(wěn)定。由此可見具有圖2所示的壓觸壓力與皮下脂肪厚度的曲線關系。
穩(wěn)定脂肪厚度關聯(lián)數(shù)據(jù)26是對多個皮下脂肪厚度具有當壓觸壓力10000Pa以上時皮下脂肪計測單元2測得的皮下脂肪厚度與對該測得的皮下脂肪厚度在無壓觸壓力狀態(tài)下的皮下脂肪厚度的關系信息的數(shù)據(jù)庫。
首先，生成穩(wěn)定脂肪厚度關聯(lián)數(shù)據(jù)26。進行壓觸壓力10000Pa時的多個皮下脂肪厚度的測定、與對該多個皮下脂肪厚度的各厚度在無壓觸壓力狀態(tài)下的皮下脂肪厚度的測定，取得這些數(shù)據(jù)。無壓觸壓力狀態(tài)下的皮下脂肪厚度的測定也可用本實施形態(tài)3的內臟脂肪計測裝置以外的內臟脂肪計測裝置測定。然后，把對測定的各皮下脂肪厚度在的無壓觸壓力狀態(tài)下的皮下脂肪厚度的值與用本實施形態(tài)3的內臟脂肪計測裝置在10000Pa的壓觸壓力時測定的多個皮下脂肪厚度相關聯(lián)，生成穩(wěn)定脂肪厚度關聯(lián)數(shù)據(jù)26的數(shù)據(jù)庫。
本實施形態(tài)3的內臟脂肪計測裝置利用上述生成的穩(wěn)定脂肪厚度關聯(lián)數(shù)據(jù)26進行皮下脂肪厚度的計測。以下說明該皮下脂肪厚度計測的動作及方法。
當壓觸壓力達10000Pa以上時，壓觸壓力檢測單元13的開關為ON，皮下脂肪計測單元2測得的皮下脂肪厚度數(shù)據(jù)從皮下脂肪計測單元2輸出到運算單元7。運算單元7利用上述生成的穩(wěn)定脂肪厚度關數(shù)據(jù)26，根據(jù)皮下脂肪計測單元2測得的皮下脂肪厚度數(shù)據(jù)，算出無壓觸壓力狀態(tài)下的皮下脂肪厚度。圖10的情況中，在規(guī)定值即壓觸壓力10000Pa的狀態(tài)下，皮下脂肪計測單元2測得的皮下脂肪厚度為15mm，作為與該皮下脂肪厚度15mm對應的無壓觸壓力狀態(tài)下的皮下脂肪厚度由運算單元7算出為35mm。
接著，運算單元7算出的無壓觸壓力狀態(tài)下的皮下脂肪厚度被發(fā)送到內臟脂肪運算單元51。內臟脂肪運算單元51根據(jù)發(fā)送來的皮下脂肪厚度，算出具有與內臟脂肪的量等的內臟脂肪量相關性的信息量。又，內臟脂肪運算單元51與實施形態(tài)1中說明的相同，故省略其詳細說明。
其次說明壓觸壓力的規(guī)定值。
圖11示出用只是皮下脂肪計測單元2的形狀與本實施形態(tài)3不同的內臟脂肪計測裝置計測時的皮下脂肪厚度與壓觸壓力的關系，示出3種不同的皮下脂肪厚度。即使皮下脂肪計測單元2的形狀有異，皮下脂肪厚度與壓觸壓力的關系也為與本實施形態(tài)3相同的曲線關系。
在人體中最厚的皮下脂肪的腹部，男性幾乎100％、女性也約95％，其皮下脂肪厚度為50mm以下。因此可以說，根據(jù)圖11的用×繪出的曲線，用大于10000Pa的壓觸壓力可對幾乎所有人進行皮下脂肪厚度穩(wěn)定、再現(xiàn)性好的計測。由此將壓觸壓力的規(guī)定值設定為10000Pa。
又，與實施形態(tài)2相同，皮下脂肪計測單元2也可用超聲波元件。
實施形態(tài)3的內臟脂肪計測裝置是作為具備壓觸壓力檢測單元13作了說明，但即使不具備壓觸壓力檢測單元13也無妨。在內臟脂肪計測裝置不具備壓觸壓力檢測單元13時，通過把皮下脂肪計測單元2使勁壓觸到生物體表面1上，使得超過壓觸壓力的規(guī)定值，再用皮下脂肪計測單元2計測皮下脂肪厚度，則即使不具備壓觸壓力檢測單元13，也能完成穩(wěn)定的皮下脂肪厚度的計測。
利用本實施形態(tài)3的內臟脂肪計測裝置，能夠減輕由測定中的壓觸壓力的偏差引起的測定誤差，可作穩(wěn)定的計測，提高測定的再現(xiàn)性。
另外，壓觸壓力計測單元可不用高價的測力傳感器及周邊電路，用彈簧與開關的簡單構成可進行同等程度以上的測定。
實施形態(tài)4圖12示出本發(fā)明的實施形態(tài)4的內臟脂肪計測裝置的構成。
實施形態(tài)4的內臟脂肪計測裝置與實施形態(tài)1中的圖3的內臟脂肪計測裝置有如下的不同點。即實施形態(tài)4的內臟脂肪計測裝置與圖3的內臟脂肪計測裝置不同，不具備壓力/脂肪關聯(lián)數(shù)據(jù)25。另外，以內臟脂肪運算單元52取代運算單元7。此外與實施形態(tài)的圖3的內臟脂肪計測裝置是相同的。
以下，說明本實施形態(tài)的動作。
皮下脂肪厚度計測單元2測得的皮下脂肪厚度被發(fā)送到內臟脂肪運算單元52，同時壓觸壓力計測單元6計測在測定該皮下脂肪厚度時的皮下脂肪計測單元2對生物體表面1施加的壓觸壓力，并將該壓觸壓力的值發(fā)送到內臟脂肪運算單元52。內臟脂肪運算單元52根據(jù)皮下脂肪厚度計測單元2測得的皮下脂肪厚度與壓力計測單元6測得的壓觸壓力的值，算出具有與內臟脂肪的量等的內臟脂肪量相關性的信息量。即，內臟脂肪運算單元52利用以下的數(shù)學式2算出內臟脂肪的量S。
(數(shù)學式2)S＝D×((T-Be-CF)/((A-1)e-CF+1))+E式中，S為內臟脂肪的量，F(xiàn)為壓觸壓力計測單元測得的對生物體表面施加的壓力，T為皮下脂肪計測單元測得的皮下脂肪厚度，A、B、C、D、E為規(guī)定的常數(shù)，e為自然對數(shù)的底。
皮下脂肪計測單元測得的皮下脂肪厚度T隨壓觸壓力F而變動。即是說，如加大壓觸壓力F，則測得的皮下脂肪厚度T減小，如減小壓觸壓力F，則測得的皮下脂肪厚度T增大。數(shù)學式2是校正因壓觸壓力F的偏差引起的皮下脂肪厚度T的偏差、從而求得正確的內臟脂肪量S的公式。
這里，說明數(shù)學式2。
現(xiàn)假設，壓觸壓力為規(guī)定值以上時皮下脂肪計測單元測得的皮下脂肪厚度為T∞，無壓觸壓力狀態(tài)下的皮下脂肪厚度為T0，壓觸壓力為任意值時皮下脂肪計測單元測得的皮下脂肪厚度為T，壓觸壓力為F，則它們之間有關系T＝(T0-T∞)e-CF+T∞式中C為規(guī)定的常數(shù)。例如，考慮壓觸壓力10000Pa的情況，取C使?jié)M足e-10000C＝10-3的值即可，但不限于此，如果在壓觸壓力10000Pa時e-10000C為可以忽略的那樣小的值，那末C也可以是滿足e-10000C＝10-3的值以外的值。
該式表示皮下脂肪計測單元測得的皮下脂肪厚度T隨著壓觸壓力的增加而呈指數(shù)函數(shù)地減小。而且表示在壓觸壓力達規(guī)定值以上時，皮下脂肪厚度實質上與T∞一致。
T0可用規(guī)定的常數(shù)A、B表示如下式。
T0＝AT∞+B式中，A、B為與皮下脂肪計測單元的形狀有關的常數(shù)。在使用本實施形態(tài)的皮下脂肪計測單元2的場合，設皮下脂肪厚度的單位為mm時，A等于1.4，B等于0.5。將此式代入T、T0、T∞之間的關系式時，得到下式。
T＝(T0-T∞)e-CF+T∞＝((A-1)T∞+B)e-CF+T∞＝T∞((A-1)e-CF+1)+Be-CF從而求出T∞為T∞＝(T-Be-CF)/((A-1)e-CF+1)將此式代入后述的數(shù)學式3，從而得到數(shù)學式2。
這樣，本實施形態(tài)4的內臟脂肪計測裝置能正確地校正因壓觸壓力偏差而引起的皮下脂肪厚度的偏差，從而正確地計測具有與內臟脂肪的量等的內臟脂肪量相關性的信息。
實施形態(tài)5
圖13示出本發(fā)明實施形態(tài)5的內臟脂肪計測裝置的構成。
實施形態(tài)5的內臟脂肪計測裝置與實施形態(tài)2中的圖6的內臟脂肪計測裝置有如下的不同點。即實施形態(tài)5的內臟脂肪計測裝置與圖3的內臟脂肪計測裝置不同，不具備壓力/脂肪厚度關聯(lián)數(shù)據(jù)25。另外，以內臟脂肪運算單元52取代運算單元7。此外與實施形態(tài)2的圖6的內臟脂肪計測裝置是相同的。
以下，說明本實施形態(tài)的動作。
皮下脂肪厚度計測單元2計測皮下脂肪厚度，壓觸壓力計測單元6計測壓觸壓力。內臟脂肪運算單元52根據(jù)皮下脂肪厚度計測單元2測得的皮下脂肪厚度與壓力計測單元6測得的壓觸壓力的值，算出具有與內臟脂肪的量等的內臟脂肪量相關性的信息。又，內臟脂肪運算單元52與實施形態(tài)1的相同。
這樣，本實施形態(tài)5的內臟脂肪計測裝置與實施形態(tài)4同樣能正確地校正因壓觸壓力偏差而引起的皮下脂肪厚度的偏差，從而正確地計測具有與內臟脂肪的量等的內臟脂肪量相關性的信息。
實施形態(tài)6圖14示出本發(fā)明實施形態(tài)6的內臟脂肪計測裝置的構成。
實施形態(tài)6的內臟脂肪計測裝置與實施形態(tài)3中的圖9的內臟脂肪計測裝置有如下的不同點。即實施形態(tài)6的內臟脂肪計測裝置與圖9的內臟脂肪計測裝置不同，不具備穩(wěn)定脂肪厚度關聯(lián)數(shù)據(jù)26。另外，以內臟脂肪運算單元53取代運算單元7。此外與實施形態(tài)3的圖9的內臟脂肪計測裝置是相同的。
以下說明本實施形態(tài)的動作。
皮下脂肪厚度計測單元2測得的皮下脂肪厚度被發(fā)送至內臟脂肪運算單元52。皮下脂肪厚度計測單元2測得的皮下脂肪厚度，如實施形態(tài)3中說明的，是在壓觸壓力為規(guī)定值以上時測得的皮下脂肪厚度，得到與皮下脂肪的厚度無關的穩(wěn)定的計測值。
內臟脂肪運算單元53根據(jù)皮下脂肪厚度計測單元2在測得的壓觸壓力為規(guī)定值以上時測得的皮下脂肪厚度，算出具有與內臟脂肪的量等的內臟脂肪量相關性的信息量。即，內臟脂肪運算單元53利用以下的數(shù)學式3算出內臟脂肪的量S。
(數(shù)學式3)S＝D×T∞+E
式中，S為內臟脂肪的量，T∞為皮下脂肪計測單元測得的皮下脂肪厚度，D、E為規(guī)定的常數(shù)。
即，數(shù)學式3表示在壓觸壓力為規(guī)定值以上時測得的皮下脂肪厚度T∞越大、內臟脂肪的量S也越大的這種相關性。
又，規(guī)定的常數(shù)D、E用以下方法預先求得。
即，對無壓觸壓力狀態(tài)下的多個皮下脂肪厚度的各厚度算出內臟脂肪的量。內臟脂肪的量的算出，例如用生物體的X射線CT的斷層圖像求出其白色部分的面積，并將其作為內臟脂肪的量即可。這些數(shù)據(jù)取得之際不一定必須用本實施形態(tài)6的內臟脂肪計測裝置進行全部測定，計測值也可以用與本實施形態(tài)6的內臟脂肪計測裝置有相關性的其他內臟脂肪計測裝置測定。這樣一來，得到壓觸壓力為規(guī)定值狀態(tài)下的皮下脂肪厚度與內臟脂肪量的值的多組數(shù)據(jù)。對如此得到的多組的值進行回歸分析，決定數(shù)學式3中所用的規(guī)定常數(shù)D及E。
這樣，本實施形態(tài)6的內臟脂肪計測裝置能正確計測壓觸壓力為規(guī)定值以上時的皮下脂肪厚度，因此能正確地計測具有與內臟脂肪的量等的內臟脂肪量相關性的信息。
實施形態(tài)7用圖15說明本發(fā)明實施形態(tài)7的內臟脂肪計測方法，圖15是將生物體的軀干部作為大致圓形時的腹圍部分的斷面圖。即使相同腹圍，在左圖的皮下脂肪14薄的場合與右圖的皮下脂肪14厚的場合，內部所含的內臟脂肪面積15也存在較大的差別。
這里，有必要校正皮下脂肪14相對于腹圍的偏差。為此，由于必須要不對生物體表面加力的狀態(tài)下的皮下脂肪厚度，因此使用實施形態(tài)1至3中任一種內臟脂肪計測裝置，對無壓觸壓力狀態(tài)下的皮下脂肪厚度進行測定。
又，用卷尺等計測腹圍L，根據(jù)腹圍L及無壓觸壓力狀態(tài)下的皮下脂肪厚度To，由于生物體臍部附近的斷面大致為圓形，故可按數(shù)學式8求出除去皮下脂肪厚度的腹圍L’。
(數(shù)學式8)L’＝L-2×π×To利用該方法，能得到抑制了因皮下脂肪厚度的不同而引起偏差的、成為精度好的內臟脂肪量的指標的、具有與內臟脂肪量相關性的信息量即除去皮下脂肪厚度的腹圍L’。
又設內臟脂肪的量為S時，利用除去上述皮下脂肪厚度的腹圍L’，可表示如下。
S＝AL’+B式中，A和B為規(guī)定的常數(shù)。
將數(shù)學式8代入此式中，內臟脂肪量S可表示為S＝A(L-2π×To)+B＝AL-2π×A×To+B這里，如設A為Go，2π×Ax為Ho，B為Io，則得到求內臟脂肪的量S的數(shù)學式4。
(數(shù)學式4)S＝Go×L-Ho×To+Io式中，S為內臟脂肪的量，To為算出的、對生物體表面無壓力狀態(tài)下的皮下脂肪厚度，L為腹圍，Go、Ho、Io為規(guī)定的常數(shù)。
從而，能用數(shù)學式4求得內臟脂肪的量S。又，數(shù)學式4中對規(guī)定的常數(shù)Go、Ho、Io，也可通過事先求出多組S、L、To的值，并進行回歸分析來決定。
又，如圖15所示，由于在整個腹圍中皮下脂肪厚度不均勻，故為了求出除去皮下脂肪厚度的腹圍L’，也可以用壓觸壓力為規(guī)定值以上時的皮下脂肪厚度T∞。設用壓觸壓力為規(guī)定值以上時的皮下脂肪厚度T∞并除去皮下脂肪厚度的腹圍為L”，則L”可表示如下式。
L”＝L-2π×T∞將此式代入表示內臟脂肪的量的式S＝AL”+B中，內臟脂肪的量可表示如下。
S＝A(L-2π×T∞)+B＝AL-2π×A×T∞+B這里，如設A為G，2π×Ax為H，B為I，則得到求內臟脂肪的量S的數(shù)學式6。
(數(shù)學式6)S＝G×L-H×T∞+I式中，S為內臟脂肪的量，T∞為壓觸壓力在規(guī)定值以上時皮下脂肪計測單元測得的皮下脂肪厚度，L為腹圍，G、H、I為規(guī)定的常數(shù)。
通過用數(shù)學式6，可根據(jù)壓觸壓力在規(guī)定值以上時的皮下脂肪計測單元測得的皮下脂肪厚度T∞，正確求出內臟脂肪的量。又，數(shù)學式6中對規(guī)定的常數(shù)G、H、I，也可通過事先求出多組S、L、T∞的值并進行回歸分析來決定。
這里，當設壓觸壓力在規(guī)定值以上時皮下脂肪計測單元測得的皮下脂肪厚度為T∞，無壓觸壓力狀態(tài)下的皮下脂肪厚度為To，壓觸壓力為任意值時皮下脂肪計測單元測得的皮下脂肪厚度為T，壓觸壓力為F時，它們之間存在如下關系。
T＝(To-T∞)e-CF+T∞式中C為規(guī)定的常數(shù)。例如，考慮壓觸壓力10000Pa的情況，取C使?jié)M足e-10000C＝10-3的值即可，但不限于此，如果在壓觸壓力10000Pa時e-10000C為可以忽略的那樣小的值，那未C也可以是滿足e-10000C＝10-3的值以外的值。
該式表示皮下脂肪計測單元測得的皮下脂肪厚度T隨著壓觸壓力的增加而呈指數(shù)函數(shù)地減小。而且表示在壓觸壓力達規(guī)定值以上時，皮下脂肪厚度實質上與T∞一致。
T0可用規(guī)定的常數(shù)A、B表示如下式。
T0＝AT∞+B式中，A、B為與皮下脂肪計測單元的形狀有關的常數(shù)。在使用本實施形態(tài)的皮下脂肪計測單元2的場合，設皮下脂肪厚度的單位為mm時，A等于1.4，B等于0.5。將此式代入T、T0、T∞之間的關系式時，得到下式。
T＝(T0-T∞)e-CF+T∞＝((A-1)T∞+B)e-CF+T∞＝T∞((A-1)e-CF+1)+Be-CF從而求得T∞為T∞＝(T-Be-CF)/((A-1)e-CF+1)將此式代入數(shù)學式6，從而得到數(shù)學式5。
(數(shù)學式5)S＝G×L-H×((T-Be-CF)/((A-1)e-CF+1))+I式中，S為內臟脂肪的量，F(xiàn)為壓觸壓力計測單元計測的對生物體表面施加的壓力，T為皮下脂肪計測單元測得的皮下脂肪厚度，L為腹圍，A、B、C、D、E、G、H、I為規(guī)定的常數(shù)。e為自然對數(shù)的底。
通過用數(shù)學式5，即使壓觸壓力為規(guī)定值以下時，也能校正由皮下脂肪計測單元測得的皮下脂肪厚度T因壓觸壓力F而引起的變動，因此能正確算出內臟脂肪的量。
又，以往的報告(參照松澤佑次等14人“新的肥胖判定與肥胖癥的診斷基準”，肥胖研究，Vol.6，No.1，2000(委員會報告)日本肥胖學會肥胖癥診斷基準檢討委員會)中，作為具有與內臟脂肪面積相關性的信息量采用腰圍直徑，但本發(fā)明中采用比腰圍直徑測定再現(xiàn)性更高的、臍部的外圍即腹圍。
實施形態(tài)8圖16示出本發(fā)明實施形態(tài)8的內臟脂肪計測裝置的構成。省略與實施形態(tài)1至3相同的部分，僅說明不同之點。
與實施形態(tài)1至3的構造的不同之點是具備計測生物體16的腹圍的腹圍計測單元17，而且具備內臟脂肪運算單元24。腹圍計測單元17包括細繩18、卷繞細繩18的線軸19、對線軸19轉數(shù)進行計數(shù)的計數(shù)器20、以及固定部22。固定部22具有壓觸臍孔的突起21，突起21就規(guī)定了生物體表面的內臟脂肪計測裝置的位置。此外，腹圍計測單元17具有將細繩18繞生物體16一圈再固定的部位。線軸19上還有以規(guī)定的張力拉緊細繩18的張力調整部23，用于減小在細繩18繞生物體16一圈時因太松或拉得過緊細繩18嵌入生物體16而引起的腹圍的測定誤差。
以下說明本實施形態(tài)8的內臟脂肪計測裝置的動作。
計數(shù)器20通過對細繩18從卷繞于線軸19的狀態(tài)至繞生物體16一圈固定于腹圍計測單元17為止的線軸19轉過的圈數(shù)進行計數(shù)來計測腹圍L。這里也可不是對線軸19的圈數(shù)進行計數(shù)，而是通過對細繩18上標注每單位長度的記號進行計數(shù)來計測腹圍L。
生物體臍部附近的斷面大致為圓形，因此根據(jù)所測得的腹圍L及無壓觸壓力狀態(tài)下的皮下脂肪厚度T，能用實施形態(tài)7說明的數(shù)學式8求出除去皮下脂肪厚度的腹圍L’。利用本方法，內臟脂肪運算單元24算出除去皮下脂肪厚度的腹圍L’。這樣一來，能求出校正了各人的皮下脂肪厚度偏差的、成為精度高的內臟脂肪指標的信息量即除去皮下脂肪厚度的腹圍L’。
內臟脂肪運算單元24根據(jù)測得的腹圍L及無壓觸壓力狀態(tài)下的皮下脂肪厚度T，用實施形態(tài)7說明的數(shù)學式4求出內臟脂肪的量。
這樣，實施形態(tài)8的內臟脂肪計測裝置能正確求出除去皮下脂肪厚度的腹圍L’和內臟脂肪的量。
又，本實施形態(tài)8中假定用壓觸壓力計測單元6及壓力/脂肪厚度關聯(lián)數(shù)據(jù)25，但也可以將它們作為是壓觸壓力檢測單元13及穩(wěn)定脂肪厚度關聯(lián)數(shù)據(jù)26。
又，內臟脂肪運算單元24也可以是將運算單元7作為同一個單元的構成。
實施形態(tài)9圖17示出本發(fā)明實施形態(tài)9的內臟脂肪計測裝置的構成。省略與實施形態(tài)8相同的部分，僅說明不同之點。
與實施形態(tài)8構造的不同之點是具備內臟脂肪運算單元54，而不具備運算單元7和壓力/脂肪厚度關聯(lián)數(shù)據(jù)25。此外與實施形態(tài)8相同。
以下說明本實施形態(tài)的動作。
實施形態(tài)9的內臟脂肪計測裝置的腹圍計測單元17與實施形態(tài)8同樣計測腹圍L。
然后把腹圍計測單元17測得的腹圍L發(fā)送至內臟脂肪運算單元54。又，壓觸壓力計測單元6計測壓觸壓力，并發(fā)送至內臟脂肪運算單元54。皮下脂肪計測單元2計測皮下脂肪厚度，并發(fā)送至內臟脂肪運算單元54。
內臟脂肪運算單元54以壓觸壓力為F、皮下脂肪計測單元2測得的皮下脂肪厚度為T、以腹圍為L，利用實施形態(tài)7中說明的數(shù)學式5求出內臟脂肪的量S。
此外，由于與實施形態(tài)8相同，故省略其說明。
這樣，實施形態(tài)9的內臟脂肪計測裝置能正確求出除去皮下脂肪厚度的腹圍L’和內臟脂肪的量。
實施形態(tài)10圖18示出本發(fā)明實施形態(tài)10的圖17所示本發(fā)明實施形態(tài)9的內臟脂肪計測裝置的構成。省略與實施形態(tài)8相同的部分，說明其不同之點。
與實施形態(tài)8構造的不同之點是具備內臟脂肪運算單元55，不具備運算單元7及壓力/脂肪厚度關聯(lián)數(shù)據(jù)25，并以壓觸壓力檢測單元13代替壓觸壓力計測單元6。與實施形態(tài)8相同。
以下說明本實施形態(tài)的動作。
實施形態(tài)10的內臟脂肪計測裝置的腹圍計測單元17與實施形態(tài)8同樣計測腹圍L。然后把腹圍計測單元17測得的腹圍L發(fā)送至內臟脂肪運算單元55。
實施形態(tài)10的內臟脂肪計測裝置的皮下脂肪計測單元2與實施形態(tài)3同樣計測皮下脂肪厚度。即皮下脂肪厚度計測單元2在施加規(guī)定值以上的壓觸壓力狀態(tài)下計測皮下脂肪厚度。然后皮下脂肪厚度計測單元2把測得的皮下脂肪厚度發(fā)送至內臟脂肪運算單元55。
內臟脂肪運算單元55以施加規(guī)定值以上的壓觸壓力的狀態(tài)下皮下脂肪計測單元2測得的皮下脂肪厚度為T∞、腹圍為L，利用實施形態(tài)7中說明的數(shù)學式6求出內臟脂肪的量S。
此外與實施形態(tài)8相同，故省略其說明。
這樣一來，實施形態(tài)10的內臟脂肪計測裝置能正確求出除去皮下脂肪厚度的腹圍L’和內臟脂肪的量。
又，各實施形態(tài)中假設是將壓力/脂肪厚度關聯(lián)數(shù)據(jù)25或穩(wěn)定脂肪厚度關聯(lián)數(shù)據(jù)26與運算單元7分開設置而構成，但也可以是將這些數(shù)據(jù)庫包含于運算單元7中而構成。
又，也可根據(jù)各實施形態(tài)中的內臟脂肪計測裝置和內臟脂肪計測裝置得到的皮下脂肪厚度、內臟脂肪量與身高、體重，計算體脂肪率。
又，也可通過另外設置的通信手段將得到的皮下脂肪厚度、內臟脂肪量傳送到外部設備。
又，本發(fā)明的程序，是用于使計算機實行上述的本發(fā)明的內臟脂肪計測裝置和內臟脂肪計測裝置的運算單元或內臟脂肪運算單元中的任一方或雙方的功能的程序，是與計算機協(xié)同動作的程序。
又，本發(fā)明的記錄媒體，是裝有用于使計算機實行上述的本發(fā)明的內臟脂肪計測裝置和內臟脂肪計測裝置的運算單元或內臟脂肪運算單元的功能的程序或數(shù)據(jù)庫的全部或一部分的記錄媒體，是利用計算機能夠讀取的、且與計算機協(xié)同利用讀得的所述程序或所述數(shù)據(jù)庫的記錄媒體。
又，本發(fā)明的程序的一種利用形態(tài)可以是記錄于可由計算機讀取的記錄媒體上的與計算機協(xié)同動作的形態(tài)。
又，作為記錄媒體，包含ROM等，作為傳輸媒體，包含因特網等的傳輸媒體、光、電波、聲波等。
又，上述的本發(fā)明的計算機不限于CPU等純粹的硬件，也可包含固件、OS或周邊設備。
又，如上所述，本發(fā)明的構成即可以軟件實現(xiàn)，也可以硬件實現(xiàn)。
工業(yè)上的實用性根據(jù)本發(fā)明，可提供計測再現(xiàn)性好的、能計測對計測部位不加壓力狀態(tài)下的皮下脂肪厚度的內臟脂肪計測裝置及內臟脂肪計測方法。
又，根據(jù)本發(fā)明的另一發(fā)明，可提供不含皮下脂肪產生的影響的、能計測具有與內臟脂肪量相關性的信息量的內臟脂肪計測裝置及內臟脂肪計測方法。
權利要求
1.一種內臟脂肪計測裝置，其特征在于，具備壓著生物體表面規(guī)定面部并計測皮下脂肪厚度的皮下脂肪計測單元；根據(jù)所述皮下脂肪計測單元測得的皮下脂肪厚度算出對生物體表面無壓力狀態(tài)下的脂肪厚度的運算單元；以及根據(jù)算出的所述皮下脂肪厚度算出具有與內臟脂肪量相關性的信息量的內臟脂肪運算單元。
2.權利要求1所述的內臟脂肪計測裝置，其特征在于，具備計測所述皮下脂肪計測單元對所述生物體表面施加的壓力的壓觸壓力計測單元；以及具有對生物體表面無壓力狀態(tài)下的多種皮下脂肪厚度的值、對所述多種皮下脂肪厚度各自的所述生物體表面施加的壓力、以及所述壓力施加狀態(tài)下的皮下脂肪厚度之間的關系信息的數(shù)據(jù)庫，所述運算單元根據(jù)所述皮下脂肪計測單元測得的皮下脂肪厚度與所述壓觸壓力計測單元測得的對所述生物體表面施加的壓力，利用所述數(shù)據(jù)庫，算出對所述生物體表面無壓力狀態(tài)下的皮下脂肪厚度。
3.權利要求1所述的內臟脂肪計測裝置，其特征在于，具備具有對生物體表面無壓力狀態(tài)下的多種皮下脂肪厚度值、與對所述多種皮下脂肪厚度各自的所述生物體表面施加所述規(guī)定壓力值以上的壓力的狀態(tài)下的皮下脂肪厚度的關系信息的數(shù)據(jù)庫，所述皮下脂肪計測單元對所述生物體表面以大于所述規(guī)定壓力的值壓著所述規(guī)定的面部并計測所述皮下脂肪厚度，所述運算單元根據(jù)所述皮下脂肪計測單元測得的皮下脂肪厚度，利用所述數(shù)據(jù)庫，算出對所述生物體表面無壓力狀態(tài)下的皮下脂肪厚度。
4.權利要求1所述的內臟脂肪計測裝置，其特征在于，具備所謂具有與所述內臟脂肪量相關性的信息量是內臟脂肪的量，所述內臟脂肪運算單元根據(jù)算出的所述皮下脂肪厚度，利用數(shù)學式1算出所述內臟脂肪的量，(數(shù)學式1)S＝D0×T0+E0式中，S為所述內臟脂肪的量，T0為算出的對所述生物體表面無壓力狀態(tài)下的皮下脂肪厚度，D0、E0為規(guī)定的常數(shù)。
5.權利要求1所述的內臟脂肪計測裝置，其特征在于，具備所謂具有與所述內臟脂肪量相關性的信息量是內臟脂肪的量，所述內臟脂肪運算單元具有輸入腹圍的腹圍輸入單元，根據(jù)算出的所述皮下脂肪厚度，利用數(shù)學式4算出所述內臟脂肪的量，(數(shù)學式4)S＝G0×L-H0×T0+I0式中，S為所述內臟脂肪的量，T0為算出的、對所述生物體表面無壓力狀態(tài)下的皮下脂肪厚度，L為所述腹圍，G0、H0、I0為規(guī)定的常數(shù)。
6.權利要求3所述的內臟脂肪計測裝置，其特征在于，具備所述規(guī)定壓力值為10000Pa以上。
7.權利要求1至5中任一項所述的內臟脂肪計測裝置，其特征在于，所述皮下脂肪計測單元為光學式皮下脂肪計測裝置。
8.權利要求1至5中任一項所述的內臟脂肪計測裝置，其特征在于，所述皮下脂肪計測單元為超聲波計測裝置。
9.權利要求8所述的內臟脂肪計測裝置，其特征在于，所述皮下脂肪計測單元具有利用反射波計測所述皮下脂肪厚度的超聲波元件；在所述超聲波元件與所述生物體表面之間形成密封的空間的圓形蓋；以及充滿所述空間的軟體。
10.權利要求5所述的內臟脂肪計測裝置，其特征在于，具備計測所述腹圍的腹圍計測單元，所述腹圍輸入單元輸入測得的所述腹圍。
11.權利要求10所述的內臟脂肪計測裝置，其特征在于，所述腹圍計測單元具有細繩；卷繞所述細繩的線軸；以及對所述線軸圈數(shù)進行計數(shù)的計數(shù)器。
12.權利要求11所述的內臟脂肪計測裝置，其特征在于，所述腹圍計測單元具有使所述細繩的張力保持為規(guī)定值的張力調節(jié)機構。
13.權利要求1至5中任一項所述的內臟脂肪計測裝置，其特征在于，具備將所述皮下脂肪計測單元固定于所述生物體表面的規(guī)定位置上的固定單元。
14.權利要求13所述的內臟脂肪計測裝置，其特征在于，所述固定單元具有插入臍部的突起部。
15.一種內臟脂肪計測方法，其特征在于，具備壓著生物體表面規(guī)定的面部并計測皮下脂肪厚度的皮下脂肪計測步驟；根據(jù)所述皮下脂肪計測單元測得的皮下脂肪厚度算出對所述生物體表面無壓力狀態(tài)下的皮下脂肪厚度的運算步驟；以及根據(jù)算出的所述皮下脂肪厚度算出具有與內臟脂肪量相關性的信息量的內臟脂肪運算步驟。
16.一種程序，其特征在于用來使計算機作為下述單元發(fā)揮作用根據(jù)權利要求項1所述的內臟脂肪計測裝置的所述皮下脂肪計測單元測得的皮下脂肪厚度算出對所述生物體表面無壓力狀態(tài)下的皮下脂肪厚度的運算單元；以及根據(jù)算出的所述皮下脂肪厚度算出具有與內臟脂肪量相關性信息量的內臟脂肪運算單元。
17.一種記錄媒體，裝有權利要求16所述的程序，其特征在于，可由計算機進行處理。
全文摘要
在為了求出內臟脂肪量等進行皮下脂肪計測時，由于計測時的計測部位變形或計測者的計測方法差異，將導致計測結果的偏差，難以得到穩(wěn)定的計測值。計測裝置包括對生物體表面1壓著規(guī)定的面部并計測皮下脂肪厚度的皮下脂肪計測單元2；計測從皮下脂肪計測單元2對生物體表面1所加壓力的壓觸壓力計測單元6；具有對生物體表面1無壓力狀態(tài)下的多種皮下脂肪厚度值、對該多種皮下脂肪厚度的各厚度的生物體表面加上的壓力以及加上該壓力狀態(tài)下的皮下脂肪厚度之間的關系的信息的數(shù)據(jù)庫25；根據(jù)皮下脂肪計測單元2測得的皮下脂肪厚度及壓觸壓力計測單元6測得的對生物體表面所加壓力、利用數(shù)據(jù)庫25算出對生物體表面1無壓力狀態(tài)下的皮下脂肪厚度的運算單元7；以及根據(jù)算出的皮下脂肪厚度算出內臟脂肪量的內臟脂肪運算單元51。
文檔編號A61B5/107GK1697625SQ200480000170
公開日2005年11月16日 申請日期2004年2月17日 優(yōu)先權日2003年2月18日
發(fā)明者近藤和也, 內田真司 申請人:松下電器產業(yè)株式會社