JP4654064B2 - 位置決めガイド部を備えた測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば内臓や皮下の脂肪組織を測定することができる、位置決めガイド部を備えた測定装置に関する。

よく知られているように、体幹の内臓脂肪組織や皮下脂肪組織は、腹部に配置した電極によって測定されるインピーダンス情報と身体特定化情報とから推定することができる。図７、図８に、この原理を用いた従来の測定装置の外観とその使用法をそれぞれ示す。

この従来装置３は、主に、本体部５０と、電線１２０Ｌ、１２０Ｒを介してこの本体部５０に接続された２つのグリップ電極部１３０、１４０から成る。本体部５０は、例えば、その表面５２に操作入力部５１や表示部５３を有し、その内部に演算制御部や記憶部（図示されていない）を有する。

各グリップ電極部１３０、１４０の接触面には、下段に、電流印加電極１３Ｒ₁、１３Ｌ₁と電圧計測電極１４Ｒ₁、１４Ｌ₁とが、上段に、電圧計測電極１４Ｒ₂、１４Ｌ₂が、それぞれ設けてある。

グリップ電極部１３０、１４０は、ハンディタイプのものであり、図６に示すように、グリップ電極部１３０、１４０を各手に持って、それらを被験者の測定部位、例えば、腹部に押し当てて使用する。このとき、被験者において各電極を押し当てる位置は、例えば、臍Ａを目安として判断されることになる。

しかしながら、インピーダンス情報をより正確に得るためには、電極を腹部のより正確な位置に位置決めする必要がある。上述した従来構成では、電極配置位置が被験者等の主観によって判断される傾向があり、正確な位置決めを行うことができなかった。

本発明の目的は、これら従来技術における問題点を解消することにあり、電極の正確な位置決めを可能とする位置決めガイド部を備えた測定装置を提供することを目的とする。

本発明の１つの観点によれば、電流印加電極対と、該電流印加電極対から印加された電流によって生じた電位差を測定する電圧計測電極対と、これら電流印加電極と電圧計測電極を支持する電極支持体と、を備えた測定装置であって、前記電極支持体に被験者の一部部位と衝突して前記電極の前記被験者における位置を位置決めする位置決めガイド部を設けたことを特徴としている。

本発明の１つの観点によれば、電流印加電極対と、該電流印加電極対から印加された電流によって生じた電位差を測定する電圧計測電極対と、これら電流印加電極対と電圧計測電極対を支持する２つの電極支持体と、を備え、前記電極支持体の一方は、前記電流印加電極対の一方の電流印加電極、及び、前記電圧計測電極対の一方の電圧計測電極を、体幹周囲方向において臍を中心として見た場合の左右いずれか一方の側に位置する、臍と腸骨稜上縁間の区間、又は、腹直筋と外腹斜筋間の結合腱部に、体幹長手方向に距離をおいて位置決めし、前記電極支持体の他方は、他方の電流印加電極、及び、他方の電圧計測電極を、体幹周囲方向において臍を中心として見た場合の他方の側に位置する、臍と腸骨稜上縁間の区間、又は、腹直筋と外腹斜筋間の結合腱部に、体幹長手方向に距離をおいて位置決めし、前記電極支持体のそれぞれに、被験者の一部部位と衝突して前記電極の前記被験者における位置を位置決めする位置決めガイド部を設けた内臓又は皮下の脂肪組織を測定するための測定装置を特徴としている。

上記測定装置において、前記電極支持体は、前記装置の左右各側にこれら左右各側方向においてスライド可能に設けられていてもよい。

上記測定装置において、前記位置決めガイド部は、前記被験者の皮膚表面より、前記被験者の腸骨の上前腸骨棘をそれらの内側から挟み込むようにして、前記上前腸骨棘と衝突するようにスライドされてもよい。

図１に、本発明の一実施形態による、位置決めガイド部を備えた測定装置の外観斜視図を示す。本装置１は、被験者の腹部形状に適合するように多少湾曲させた本体部１０と、この本体部１０に対して多少折れ曲がることができるように、例えば蝶番式に、本体部１０の左右各側に可動状態で設けられた電極支持部１２Ｒ、１２Ｌから成る。この装置１は図示のように、ハンディタイプのものであってもよく、例えば、電極支持部１２Ｒ、１２Ｌの各側を左右の手で把持しながら被験者の腹に押し当てて使用することができる。電極支持部１２Ｒ、１２Ｌは本体部１０に対して可動状態で設けられていることから、本装置１は被験者の腹周りにぴったりフィットする。

本体部１０の腹側面に、液晶表示部１４と各種スイッチ１６が設けてある。これらの部分は、測定中、被験者の腹側に配置される。測定中、被験者は、本体部１０の表示を見ることはできないが、測定後に、腹から引き離すことによってそれを見ることができる。測定中も液晶表示部を見たり、各種スイッチを操作することができるよう、図２に示すように、液晶表示部１４Ａや各種スイッチ１６Ａを腹側面の対向側に設けても良い。図１の構成は、被験者自身が測定を行うのに適し、図２の構成は、横たわった状態の看者２１等を測定するのに適する。特に、図２の構成によれば、本体部１０Ａ（の腹側）にも中央電極３０Ｃを設けることができ、また、把持部１８Ｒ、１８Ｌを電極支持部１２の腹側面の対向側に設けることができる。

図１の実施形態に戻って、電極支持部１２は、中心に穴を設けた支持枠２０Ｒ、２０Ｌと、これら支持枠２０Ｒ、２０Ｌの穴２２Ｒ、２２Ｌに左右にかけ渡された２本の並列スライド棒２４Ｒ、２４Ｌと、これらのスライド棒２４Ｒ、２４Ｌに沿ってスライド可能なスライド支持体２６Ｒ、２６Ｌから成る。スライド支持体２６Ｒ、２６Ｌの上面には、被験者の腹に配置される各種電極３０Ｒ、３２Ｒ、３０Ｌ、３２Ｌが設けてある。

電極３０、３２の数や位置は、使用態様に応じて決定される。図１の例では、電圧計測電極３０Ｒ、３０Ｌが上段に、電流印加電極３２Ｒ、３２Ｌが下段に、それぞれ１段ずつ設けてある。上記の構成から明らかなように、スライド支持体２６上の電極３０、３２は、スライド支持体２６Ｒ、２６Ｌを装置の左右各側に図示矢印ア方向にスライドさせることによって、被験者の体の大きさに応じて様々な幅に設定され得る。この点は、図２に示した実施形態においても同様である。電極を可動とするため、図２の例では、把持部１８Ｒ、１８Ｌの先端が、各穴１９Ｒ、１９Ｒ’、１９Ｌ、１９Ｌ’を通じて電極３０Ｒや３０Ｌが載置されたスライド支持体（図示されていない）に連結されている。被験者等は、これら把持部１８Ｒ、１８Ｌを、各穴１９、１９’の延長方向沿いに動かすことにより、それらの先端と連結されたスライド支持体やその上に設けた電極３０Ｒ、３０Ｌを被験者の体の大きさに応じて適当な位置にスライドさせることができる。

電圧計測電極３０や電流印加電極３２は、ＳＵＳ材及び樹脂材表面を金属めっき処理等して実現されていてもよい。このタイプの電極は、金属電極表面に、保水性高分子膜をコ−ティングすることで、測定前に水分をふきつけるか、水にぬらして使用する。水にぬらすことにより、皮膚との電気的接触の安定性を確保することができる。また、特に図示しないが、粘着性貼り付けタイプの電極を用いることもできる。これは交換可能な粘着パッドを各電極のベ−ス電極面に貼り付けて皮膚との接触安定性を確保するタイプのものである。このタイプは、例えば、低周波治療器や心電図電極等でよく用いられており、測定後に取り外して廃棄するようなディスポ形態と、パッド表面が汚れて密着性が低下したり水分が蒸発した場合にのみ廃棄交換し、廃棄するまでの間はカバ−シ−ト当で保管する形態がある。

本装置１を用いることにより、電極部を利用して求めた腹部電極配置測定区間のインピーダンス情報と被験者が入力等した身体特定化情報とから、被験者の内臓脂肪組織や皮下脂肪組織層の量を測定できる。特に、電極部を配置する電極配置測定区間は、被測定者の身体サイズによって異なるため、より正確な測定を行うには、相対的な測定位置への誘導手段を設けるのが好ましい。尚、インピーダンス情報は、身長情報との相関が期待できることから、身長情報（体重、性別、年齢等も補正情報としては対象とする測定集団によって有効な変数と成りうる）で補正することができ、シンプルな装置構造設計の観点からは、この方法を利用して、電極配置を固定した形態が望ましい。しかしながら、このような補正には限界がある。故に、個々人の骨格サイズ毎で決まる位置に電極を配置して計測されるインピーダンス情報を用いることによって、身体特定化情報でカバ−しきれない個々人のサイズズレによる誤差を改善することが所望される。

電極の位置決め精度を上げるため、位置決めガイド部３４Ｒ、３４Ｌを設ける。位置決めガイド部３４Ｒ、３４Ｌは、例えば、スライド支持体２６Ｒ、２６Ｌの一部を下方に延長することによって形成される。図３に、位置決めガイド部３４Ｒ、３４Ｌの働きを説明するための概念図を示す。実際の使用にあたり、本装置１は、被験者２１の臍Ａ周囲付近に配置される。このとき、ガイド部３４Ｒ、３４Ｌは、スライド支持体２６Ｒ、２６Ｌを横方向（腹周方向）にスライドさせることによって、更にいえば、被験者２１の皮膚表面より、軟組織下の骨組織のエッジ部を内側から押さえつけるようにスライドさせることによって、例えば、被験者の腸骨３８の骨盤稜部（上前腸骨棘４０Ｒ、４０Ｌ）をそれらの内側から挟み込むようにして、被験者２１の一部部位、例えば、上前腸骨棘４０Ｒ、４０Ｌと衝突した状態で配置される。このとき、電極３０Ｒ、３２Ｒ、３０Ｌ、３２Ｌは、被験者２１の腹部付近の所定位置、例えば、腸骨稜上縁部４２Ｒ、４２Ｌ付近に配置される。尚、体幹長手方向の臍Ａ位置に対しては、突起を設けている突起部を除いた電極ハウジング底面で腸骨稜上縁部４２Ｒ、４２Ｌに接触するように電極ハウジング部を配置することで体幹長手方向の位置決めをすることもできる。

図４に、電極配置の具体例を示す。この例では、一対の電流印加電極３２Ｒ、３２Ｌに加えて、第一の電圧計測電極３０Ｒ、３０Ｌの対と第二の電圧計測電極３０Ｒ’、３０Ｌ’の対が設けてある。ここで、第一の電圧計測電極３０Ｒ、３０Ｌの対は、皮下脂肪組織層を測定するためのもの、第二の電圧計測電極３０Ｒ’、３０Ｌ’の対は、内臓脂肪組織を測定するためのものである。

よく知られているように、内臓脂肪組織や皮下脂肪組織層は、骨格筋組織層等に比して導電性が非常に悪く、組織構成及び組織分布を考慮した電極配置を取らないかぎり、骨格筋組織層支配の通電ルートになってしまう。そこで、内臓器組織および内臓脂肪組織の複合組織層においても測定に必要な感度を確保し、体幹部に蓄積される脂肪組織、特に、内臓器組織周辺に蓄積する内臓脂肪組織を測定するため、骨格筋組織層より内側の内臓器組織及び内臓脂肪組織の複合組織層における電流印加電極３２Ｒ、３２Ｌからの電流通電量を増やし、測定対象組織への計測感度を確保する必要がある。更に言えば、骨格筋組織層への電流通電量を抑制するためには、皮下脂肪組織層が薄い部位、または、骨格筋組織層の筋腹部が無いまたは薄い部位から、電流印加電極３２Ｒ、３２Ｌによって電流を印加し、同時に、皮下脂肪組織層が薄い部位、または、骨格筋組織層の筋腹部が無いまたは薄い部位において電位差を計測する必要がある。この目的を達成するため、電流印加電極３２Ｒ、３２Ｌの対と、特に、第二の電圧計測電極３０Ｒ’、３０Ｌ’の対を配置する位置が重要となる。例えば、電流印加電極３２Ｒ、３２Ｌから電流を印加する部位は、皮下脂肪組織層が最も薄く沈着する部位、または、導電性の良い骨格筋組織層の筋腹部が無いまたは薄い筋結合領域である、例えば、腱部（腱画、腱膜等）３６、更に具体的に言えば、臍Ａと腸骨稜上縁部４２Ｒ、４２Ｌ間の区間、腹直筋と外腹斜筋間の結合腱部（腱膜部）であり、第二の電圧計測電極３０Ｒ’、３０Ｌ’の対を設ける位置は、電位分布の乱れの少ない、皮下脂肪組織層が薄い部位、または、骨格筋組織層の筋腹部が無いまたは薄い部位である。位置決めガイド部を適当な位置に設けることにより、容易に、これらの電極対を上述したような所定位置に配置することができる。

また、皮下層に蓄積する皮下脂肪組織層情報を前記内臓脂肪組織とともに測定するためには、前記電流印加電極３２Ｒ、３２Ｌ及び第二の電圧計測電極３０Ｒ’、３０Ｌ’の電極配置とともに第一の電圧計測電極３０Ｒ、３０Ｌの対を配置する位置が重要となる。電流印加電極直下の皮下脂肪組織層の計測は、Ｒ、Ｌ各々において、第一の電圧計測電極を電流印加電極に近接して配置し、第一の電圧計測電極と第二の電圧計測電極間の電位差を測定することで、電流印加電極直下のひろがり抵抗領域の情報として得ることができる。

図５、図６に、本発明の他の実施形態による測定装置の外観とその使用法をそれぞれ示す。この測定装置１’では、従来装置を示す図７、図８と同様に、本体部５０とグリップ電極部１３０、１４０が互いに分離した状態で設けてある。尚、これら図５、図６において、図７、図８と同様の部材については、同じ番号を付している。

電極の位置決め精度を上げるため、位置決めガイド部１６０Ｌ、１６０Ｒを設けている。これら位置決めガイド部１６０Ｒ、１６０Ｌは、各グリップ電極部１３０、１４０底の左右一方の側において下方に延びる。これらの位置決めガイド部１６０Ｌ、１６０Ｒは、当初からスライドされるわけではないが、その使用態様は、図１乃至図３とほぼ同様のものである。即ち、ユーザは、各グリップ電極部１３０、１４０を、測定部位付近、例えば、被験者の腸骨３８の上前腸骨棘４０Ｒ、４０Ｌよりも内側に配置し、その後、各グリップ電極部１３０、１４０を互いに外側に向かってスライドさせ、位置決めガイド部１６０Ｌ、１６０Ｒを利用して、被験者の腸骨３８の上前腸骨棘４０Ｒ、４０Ｌをそれらの内側から挟み込むようにして、被験者２１の一部部位、例えば、上前腸骨棘４０Ｒ、４０Ｌと衝突した状態で配置するものである（図３参照）。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、電極を所定の位置に容易に位置決めして、インピーダンス情報を得ることによって、内臓脂肪組織や皮下脂肪組織層を正確に測定することができる。尚、上の実施形態では、内臓又は皮下の脂肪組織を測定するための装置として示したが、本装置によって測定できる対象はこれらに限定されるものではない。また、上前腸骨棘に位置決めガイド部を設定する例を示したが、ガイド部を様々に変形して本装置をその他の部位の測定に使用することもできる。

本発明の一実施形態による位置決めガイド部を備えた測定装置の外観斜視図である。 本発明の他の実施形態による位置決めガイド部を備えた測定装置の外観斜視図である。 位置決めガイド部の働きを説明するための概念図である。 電極配置の具体例を示す図である。 本発明の他の実施形態による測定装置の外観を示す図である。 図６の測定装置の使用法を示す図である。 従来測定装置の外観を示す図である。 図７の測定装置の使用法を示す図である。

符号の説明

１ 本装置
１０ 本体部
１２ 電極支持部
２０ 支持枠
２６ スライド支持体
３０ 電圧計測電極
３２ 電流印加電極
３４ 位置決めガイド部

Claims (3)

1. 電流印加電極対と、該電流印加電極対から印加された電流によって生じた電位差を測定する電圧計測電極対と、これら電流印加電極対と電圧計測電極対を支持する２つの電極支持体と、を備え、
   前記電極支持体の一方は、前記電流印加電極対の一方の電流印加電極、及び、前記電圧計測電極対の一方の電圧計測電極を、体幹周囲方向において臍を中心として見た場合の左右いずれか一方の側に位置する、臍と腸骨稜上縁間の区間、又は、腹直筋と外腹斜筋間の結合腱部に、体幹長手方向に距離をおいて位置決めし、
   前記電極支持体の他方は、他方の電流印加電極、及び、他方の電圧計測電極を、体幹周囲方向において臍を中心として見た場合の他方の側に位置する、臍と腸骨稜上縁間の区間、又は、腹直筋と外腹斜筋間の結合腱部に、体幹長手方向に距離をおいて位置決めし、
   前記電極支持体のそれぞれに、被験者の一部部位と衝突して前記電極の前記被験者における位置を位置決めする位置決めガイド部を設けたことを特徴とする内臓又は皮下の脂肪組織を測定するための測定装置。
2. 前記電極支持体は、前記装置の左右各側にこれら左右各側方向においてスライド可能に設けられている請求項１記載の測定装置。
3. 前記位置決めガイド部は、前記被験者の皮膚表面より、前記被験者の腸骨（３８）の上前腸骨棘（４０Ｒ、４０Ｌ）をそれらの内側から挟み込むようにして、前記上前腸骨棘（４０Ｒ、４０Ｌ）と衝突するようにスライドされる請求項２記載の測定装置。

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