JP3496331B2

JP3496331B2 - 皮下脂肪厚測定器

Info

Publication number: JP3496331B2
Application number: JP12550095A
Authority: JP
Inventors: 三佐子稲上; 英治笠井; 暁紀加藤
Original assignee: Omron Healthcare Co Ltd
Current assignee: Omron Healthcare Co Ltd
Priority date: 1995-05-25
Filing date: 1995-05-25
Publication date: 2004-02-09
Anticipated expiration: 2019-02-09
Also published as: JPH08320220A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、皮下脂肪の厚さ等を
測定する皮下脂肪厚測定器に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、肥満度や栄養状態の評価の指標
として、皮下脂肪の厚さが使用されている。近年、食生
活の変化などから肥満化傾向がみられ、成人病や心臓・
血管系などの様々な疾病の原因になりうるため、肥満に
関する関心は高まっている。また、肥満対策として、単
に体重の減少ではなく、特定の部位の脂肪を落とすこと
により、プロポーションをよくするための運動療法に人
気が集まっている。そこで、皮下脂肪量厚が手軽に自分
で測定できることが望まれている。この皮下脂肪の厚さ
を計測するものとして、従来、栄研式皮脂厚計（キャリ
パー）や、プローブと呼ばれる測定器を測定部に接触さ
せて、測定を行う超音波法皮脂厚計がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の皮下脂
肪厚測定計のうち、キャリパーによる測定は、一般的に
広く使用されており、安価で測定操作は簡便であるが、
測定部は皮膚と皮下脂肪を挟める部位に限局され、さら
に測定時の姿勢は制限されるため、自己測定は不可能で
ある。また、最も計測される必要性が高い肥満者では、
皮膚の張りが強くて挟みにくく、測定誤差が大きい。ま
た、被測定者は測定部位を挟まれるため、苦痛を伴うこ
とがある。

【０００４】超音波法では測定誤差は小さいが、装置は
かなり大型でかつ高価であり、また測定の際にはプロー
ブと測定部間にはゲル状の接触部材を設置しなければな
らず、測定操作が複雑で、被測定者に不快感を与える。
近年、超音波を利用した小型皮下脂肪厚測定器が発売さ
れているが、やはりプローブ部と測定部位間には石鹸水
等の接触部材が必要であり、またその測定結果の再現性
は低く、信頼性は低いと思われる。

【０００５】この発明は上記問題点に着目してなされた
ものであって、操作が容易で、苦痛を伴うことなく、自
己測定が可能で、高精度に測定し得る皮下脂肪厚測定器
を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段及び作用】この出願の特許
請求の範囲の請求項１に係る皮下脂肪厚測定器は、高周
波信号を発振する発振部と、共振回路と検知コイルを含
むセンサ部と、前記発振部と前記センサ部との間にあっ
て、前記発振部から前記センサ部へ伝送された信号の前
記センサ部からの反射波を検出する反射波センサ部と、
この反射波センサ部からの信号を皮下脂肪の厚さに換算
する信号変換器と、前記検知コイルの一部を残して前記
発振部・前記センサ部・前記反射波センサ部・前記信号
変換器を収納した函体と、この函体の表面に設けられ、
前記信号変換器から出力される信号を表示する表示部と
を備えている。

【０００７】この皮下脂肪厚測定器では、生体表面にセ
ンサ部を載置し、発振部より伝送部を介して、センサ部
に高周波信号を送る。

【０００８】センサ部から、皮下脂肪厚に相関した反射
信号が戻り、検出部で検出される。この検出信号が信号
変換器で皮下脂肪厚に変換されて、表示部に表示され
る。

【０００９】

【実施例】以下、実施例により、この発明をさらに詳細
に説明する。図１は、この発明の一実施例皮下脂肪厚測
定器の基本回路構成を示す回路図である。この実施例皮
下脂肪厚測定器は、センサ部１と、このセンサ部１に伝
送路４を介して高周波信号を伝送する発振部２と、セン
サ部１に供給された高周波信号がセンサ部１で反射され
て発振部２側に戻る反射信号を検出する反射波センサ部
３と、検出された反射信号を皮下脂肪厚に変換する信号
変換器５と、皮下脂肪厚を表示する表示器６と、検波回
路８と、負帰還回路９とから構成されている。

【００１０】センサ部１は、ここでは検知コイル１１
と、この検知コイル１１と直列共振回路を形成する共振
用コンデンサ１２と、１次側が入力側の共振回路に接続
され、２次側が高周波入力端子１４とアースＧＮＤに接
続される実数用トランス１３とから構成されている。も
っとも、共振回路は並列共振回路を用いてもよい。発振
部２は、ここでは水晶を用いた発振回路を用いている
が、発振回路自体は、周知の高周波発振回路であれば他
の回路でもよく、例えば、ＬＣ発振器やＰＬＬを用いた
ものであってもよい。また、反射波センサ部３は、伝送
路４に接続されるコンデンサ３１、このコンデンサの一
端に接続される抵抗３２とコイル３３の並列回路であ
り、コイル３３が伝送路４にＭ結合され、並列回路の他
端がダイオード３４のアノードに接続され、ダイオード
３４のカソードがコンデンサ３５を介してＧＮＤ接続さ
れるとともに、カソードから出力信号を導出するように
なっている。ここで使用している反射波センサは、この
ようにＣＭ結合のものを用いているが、ＭＭ結合方法に
よるもの等、他のセンサを用いてもよい。

【００１１】信号変換器５は、Ａ／Ｄ変換器５１、ＣＰ
Ｕ５２を内蔵し、反射波センサ３からのアナログ出力信
号を受けて皮下脂肪厚信号に変換して、ディジタルで出
力する。検波回路８は、コンデンサ８１、ダイオード８
２、コンデンサ８３、及びコイル８４から構成され、コ
ンデンサ８１の一端はセンサ部１の端子１４に接続さ
れ、他端はダイオード８２のアノードに接続されてい
る。また、ダイオード８２のカソードは、コンデンサ８
３を経て、ＧＮＤ接続されるとともに、コイル８４の一
端に接続されている。負帰還回路９は、コンデンサ９
１、コンデンサ９２、トランジスタ９４、及びコイル９
５から構成され、コンデンサ９１、抵抗９３、コンデン
サ９２が直列接続され、発振部２と反射波センサ部３間
に接続されている。抵抗９３の両端にトランジスタ９４
のコレクタとベースが接続され、トランジスタ９４のベ
ースがコイル９４の他端に接続されている。また、トラ
ンジスタ９４のコレクタと電源間にコイル９５が接続さ
れている。

【００１２】皮下脂肪厚測定のように、微弱な信号を扱
う場合は、検出器の安定度が重要である。また、使用部
品の温度特性が検出器の精度に影響を与えるので、安定
化をはかる必要がある。そのため、検波回路８により、
出力信号を抽出して検波し、負帰還回路９によりフィー
ドバックして、出力信号の安定化を行っている。負帰還
回路９に代えてＡＧＣ回路を用いてもよい。また、トラ
ンジスタ９４に代えてＦＥＴあるいはＰＩＮダイオード
を用いてもよい。

【００１３】図２は実施例皮下脂肪厚測定器の外観を示
す斜視図である。函体７１の表面には表示器６、ホール
ドボタン７８、キャリブレーション（校正）ボタン７９
を備えている。ここでは、函体７１の大きさを、縦×横
×高さを８．５ｃｍ×９．５ｃｍ×３．５ｃｍとしてい
る。この実施例皮下脂肪厚測定器を用いて、皮下脂肪の
厚さを測定する場合は、図３に示すように、センサ部１
の検知コイル１１を生体８０の皮膚表面に向けて配置す
る。

【００１４】この皮下脂肪厚測定器では、発振部２より
伝送路４を介してセンサ部１に高周波信号が供給され
る。今、例えば共振回路の共振周波数が発振部２の周波
数と一致するように設定されており、検出物質が存在し
ない周囲が空気のときに、センサ部１のインピーダンス
と伝送路４のインピーダンスの整合が取れているとする
と、送られてきた高周波信号の反射がほとんど０であ
り、反射波センサ３からの出力が０となる。しかし、検
知コイル１に、図３のように生体８０を接触させると生
体の有する透磁率によって、磁束の流れが変化し、セン
サ部１のインピーダンスが整合インピーダンスよりず
れ、反射信号が発生する。上記磁束の流れの変化、すな
わち、反射信号のレベルは、図４に示すように皮膚の厚
みに相関しており、この反射信号を信号変換器５で、対
応する皮下脂肪厚信号に変換して、表示器６に表示す
る。

【００１５】この実施例皮下脂肪厚測定器は、検知コイ
ルを測定部位に押しつけるだけで測定可能であるため、
従来の方法にみられるような測定時の不快感及び苦痛は
伴わない。また接触部材等が必要でないため、ランニン
グコストもかからず、操作が簡単である。しかし、反射
波センサ部３から出力される信号は、検知コイル１１と
生体の測定部位との距離、つまり検知コイルを押しつけ
る圧によって変化する。図５は押し圧によって、測定値
が変化するデータを示す。このデータによると、ある範
囲の圧（およそ６００ｇ）を越えると、測定データに矛
盾が生じる。これは検知コイルが測定部位にのめり込む
ためであると考えられる。従って、バネあるいは圧力セ
ンサを本体に備えることにより、測定精度及び再現性の
向上が可能になる。

【００１６】図６は、バネを備えたこの発明の他の実施
例皮下脂肪厚測定器を示す図である。この実施例皮下脂
肪厚測定器は、センサ部１、発振部２、反射波センサ部
３、検波回路８、負帰還回路９等が搭載される基板７４
が、バネ７２、７３によって函体７１に支持されてい
る。この皮下脂肪厚測定器において、検知コイル１１を
測定部位に押し当てると、基板７４が函体７１内をスラ
イドする。スライドとともに、バネ７２、７３により、
検知コイル１１による測定部位への圧力が増大する。や
がて、所定の圧力まで達する程度にスライドすると、マ
イクロスイッチ７５がＯＮし、同時にホールドスイッチ
７８もＯＮされる。そして、その時点での皮下脂肪厚測
定値がホールド（ＨＯＬＤ）される。

【００１７】また、他の実施例として、図７、図８に示
すように、検知コイル１１の先端に固定ガイド７７を設
けてもよい。この固定ガイド７７は平板状であり、函体
７１の検知コイル１１に垂直となるように配置される。
なお、１１ａ、１１ｂは検知コイルの一端である。この
固定ガイド７７を設けることにより、測定部位への押し
当て方が一定となるため、測定精度及び再現性の向上が
可能となる。

【００１８】固定ガイド７７は、キャリングケースある
いは函体に収納可能にしてもよい。収納可能とすること
により、非測定時は収納しておき、測定時にのみ固定ガ
イドを引き出すことが可能となる。具体的には、例え
ば、固定ガイドが函体の一部を構成してしおり、スライ
ド式に一部取り出し可能とする。測定時には、固定ガイ
ドを取り外し、センサ先端に接合させることにより、固
定ガイドとしての機能をさせる。

【００１９】図９は、函体７１に固定ガイド７７を引き
出すようにした例である。小型化が実現でき、持運びが
容易となる。図１０は、さらに他の実施例皮下脂肪厚測
定器を示す外観斜視図である。この実施例皮下脂肪厚測
定器は、函体７１に付設して、コントロールサンプル８
１を備えている。これにより、キャリブレーション機能
を持たせている。ここでは、紐８２で函体７１につない
でいるが、不使用時には、コントロールサンプル８１を
キャリングケースや函体の一部に組込むことにより、消
失を防止することができる。キャリブレーションは、毎
回測定時に、先ずコントロールサンプル８１をセンサ部
の検知コイル１１の先端に押しあて、キャリブレーショ
ンボタン７９を押す。この操作により、表示値は０にリ
セットされる。その後、目的とする測定部位にセンサを
押しあて、表示値を読み取る。

【００２０】図１１は、この発明の他の実施例を示す皮
下脂肪厚測定器の回路図である。この実施例皮下脂肪厚
測定器は、図１に示したものの検波回路８、負帰還回路
９に代えて、アッテネータ１０をセンサ部１と発振部２
の間に設けたものである。アッテネータ１０は、抵抗１
０１、１０２、１０３から構成されるπ形回路が使用さ
れているが、他の型式のものを用いてもよい。

【００２１】センサ部１のインピーダンスが測定物によ
って大きく変化すると、反射波センサ３の信号が増大す
る。このとき、発振部２の負荷インピーダンスとセンサ
部１の入力インピーダンスの整合が取れていないため、
発振部２は不安定な動作となる。この不安定な動作を防
ぐために、アッテネータ１０を発振部２の出力側に配
し、発振部２の出力の一部を常に抵抗に消費させ、イン
ピーダンス変化が激しく整合の取れないときでも、発振
部２の負荷インピーダンスをある程度一定化すること
で、発振部２が安定動作するようにしている。

【００２２】なお、上記各実施例は、皮下脂肪厚測定器
を例にとり説明したが、この発明は皮下脂肪厚測定器に
限ることなく、同質の固体の深さを測定する同質固体深
さ測定器として、広く適用できる。

【００２３】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、高周波
信号を発振する発振部と、共振回路と検知コイルを含む
センサ部と、前記発振部と前記センサ部との間にあっ
て、前記発振部から前記センサ部へ伝送された信号の前
記センサ部からの反射波を検出する反射波センサ部と、
この反射波センサ部からの信号を皮下脂肪の厚さに換算
する信号変換器と、前記検知コイルの一部を残して前記
発振部・前記センサ部・前記反射波センサ部・前記信号
変換器を収納した函体と、この函体の表面に設けられ、
前記信号変換器から出力される信号を表示する表示部
と、から構成されるので、測定操作が簡単である、コス
トダウンが可能である、接触部材が不必要であるためラ
ンニングコストがかからない、小型化が達成できる、等
の効果がある。また、測定の際、苦痛及び不快感を伴わ
ない、自己測定が可能である、等の効果もある。

【００２４】

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例皮下脂肪厚測定器の基本回
路構成を示す回路図である。

【図２】同実施例皮下脂肪厚測定器の外観斜視図であ
る。

【図３】同実施例皮下脂肪厚測定器の測定原理を説明す
る図である。

【図４】同実施例皮下脂肪厚測定器における脂肪厚みと
出力値の関係を示す図である。

【図５】同実施例皮下脂肪厚測定器における押し圧と出
力値の関係を示す図である。

【図６】この発明の他の実施例皮下脂肪厚測定器を説明
するための概略図である。

【図７】この発明のさらに他の実施例皮下脂肪厚測定器
を説明するための外観斜視図である。

【図８】同実施例皮下脂肪厚測定器の固定ガイド前方上
部から見た図である。

【図９】この発明のさらに他の実施例皮下脂肪厚測定器
を示す部分外観斜視図である。

【図１０】この発明のさらに他の実施例皮下脂肪厚測定
器を示す外観斜視図である。

【図１１】この発明のさらに他の実施例皮下脂肪厚測定
器を示す回路図である。

【符号の説明】

１センサ部２発振コイル３反射センサ部４伝送路５信号変換器６表示器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者加藤暁紀京都市右京区山ノ内山ノ下町24番地株式会社オムロンライフサイエンス研究所内 (56)参考文献特開昭54−85586（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61B 5/107

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】高周波信号を発振する発振部と、共振回路
と検知コイルを含むセンサ部と、前記発振部と前記セン
サ部との間にあって、前記発振部から前記センサ部へ伝
送された信号の前記センサ部からの反射波を検出する反
射波センサ部と、この反射波センサ部からの信号を皮下
脂肪の厚さに換算する信号変換器と、前記検知コイルの
一部を残して前記発振部・前記センサ部・前記反射波セ
ンサ部・前記信号変換器を収納した函体と、この函体の
表面に設けられ、前記信号変換器から出力される信号を
表示する表示部とを備え、前記函体の大きさは持ち運び
が容易で小型化されていることを特徴とする皮下脂肪厚
測定器。
【請求項２】前記センサ部を付勢するバネを備え、測定
圧を一定となるようにした請求項１記載の皮下脂肪厚測
定器。
【請求項３】測定圧を測定する圧力センサを備え、測定
圧が所定値になった時点で、その皮下脂肪厚測定値を固
定する手段を備えた請求項１記載の皮下脂肪厚測定器。
【請求項４】前記センサ部の少なくとも検知コイル上下
の適所に、検知コイルと測定部位が垂直となるようにな
し得る固定ガイドを備えた請求項１記載の皮下脂肪厚測
定器。
【請求項５】前記表示部の表示値を校正する手段を備え
た請求項１記載の皮下脂肪厚測定器。
【請求項６】校正用のサンプルを測定器本体に付設した
ものである請求項５記載の皮下脂肪厚測定器。