測定結果が一致しないのはなぜですか?

測定結果が同一
自宅やオフィスで使用するために体組成計を購入し、試しに1日に数回測定してみたところ、毎回結果が少しずつ異なっていました。機器に何か不具合があるのでしょうか?結果は同じになるはずではないでしょうか?だって、たった30分で体重や体脂肪が実際に変化したなんてことはないはずですよね?
 
フラッグシップモデルとエコノミーモデル、あるいは「値段相応の価値がある」ということでしょうか?
当然ながら、あらゆる測定機器の目標は「100%の精度、100%の再現性」を目指すことです。しかし、他の製品と同様に、測定機器にも性能レベルに差があります。最新のフラッグシップスマートフォンは、数年前の安価なモデルよりも優れた性能を発揮します。同様に、体重計は近所の大型量販店で比較的安価に入手できますが、数百ドルから数千ドルもする業務用体重計も存在します。
 
体重計の「精度レベル」は、ヨーロッパで重量測定の認証に使用されている計量基準など、さまざまな方法で定義できます。精度レベルが±1%と謳われている体重計の場合、100kgの人が使用し、測定・表示が100kgとなるように設計されているとすると、測定結果は99~101kgの範囲内に収まることが期待できます(精度レベルが±2%の場合は、98~102kgの範囲内になります)。
 
同様に、実際の体重が65.30kgの人が3回連続で測定し、65.30kg、65.05kg、65.55kgという結果が得られたとします。最も低い65.05kgと最も高い65.30kgは、どちらも実際の体重と比べて0.25kgの誤差があり、精度はおよそ±0.4%であることがわかります。
 
この性能は十分と言えるでしょうか?それは、その尺度がどこで使用されるかによって大きく異なります!
 
病院など、体重測定結果に基づいて麻酔薬の量などを計算する場合、より高い精度・安定性・信頼性基準を満たした医療用体重計が必要になるでしょう(特に乳幼児の場合、わずかな誤差でも深刻な結果を招く可能性があるため、なおさらです)。一方、ご家庭でご自身やご家族の体重の変化を記録するために使用するのであれば、±1%程度の精度で十分でしょう。
 
結果の精度を向上させるにはどうすれば良いですか?
「値段相応の性能が得られる」というのは事実ですが、自宅で使用している機器の測定結果の一貫性と精度を向上させるために、私にできることはありますか?
 
もちろんです!例えば、体重計をカーペットの上に置くと、しっかりとした硬い床の上に置く場合と比べて、正確な測定値を得るのが難しくなります。また、機器に着脱式のハンドルが付いている場合(例:U310体組成計)、測定後にハンドルを元の位置に戻さないと、次回電源を入れたときにわずかな重量誤差が生じる可能性があります。ハンドルを取り付けない状態で次回使用すると、機器は自己校正を開始します。
 
つまり、測定前に推奨される手順を少し注意深く守ることで、測定結果の精度を高めることができるのです!
 
体組成測定結果にもばらつきがあるのは正常な範囲なのでしょうか?
生体電気インピーダンス分析技術を用いた体組成計は、体重計に比べてやや複雑です。体重に加えて、身長、性別、年齢、生体電気インピーダンスなどの情報も結果の計算に利用する場合があります。前述のように、精度はあらゆる測定において重要な要素であり、インピーダンスも例外ではありません。通常、BIA機器のインピーダンスの目標値は±1~2%程度です。しかし、機器で測定されたインピーダンスが100%正確であっても、体組成の結果は同じ日でも多少のばらつきを示すことがあります。なぜでしょうか?
 
生体電気インピーダンス
ソース大島 裕、志賀 哲也。立位における全身および体節別生体電気インピーダンスの1日内変動。欧州臨床栄養学ジャーナル(2006)60、938-941。
 
研究によると、生体電気インピーダンスは、特に脚と腕において、活動、姿勢、その他の要因により、一日を通して変化します。全身測定ではその差は小さくなりますが、それでもある程度の変動があり、インピーダンス(ひいては測定結果)が常に同じになるのは自然なことではありません。ある機器が、ある人物の体脂肪率を18.6%、18.9%、19.2%と測定した場合、最大の差は0.6%と非常に小さい値になります。これは、測定結果の一貫性と再現性が高いことの証です。
 
インピーダンスの「一時的な」変化の影響を最小限に抑え、体組成の実際の変化によって引き起こされるインピーダンスの「真の」変化を主に反映させる方法は、生体電気インピーダンス分析研究の重要な側面である。
 
結果がほぼ同じであれば、それは常に良い兆候と言えるのでしょうか?
安価な体組成計を購入して、体脂肪率の測定結果が毎回ほぼ同じだった場合、それは優れた「プロ仕様」の機器を手に入れたということでしょうか?
 
不可能ではありませんが、可能性は低いでしょう。確かに、医療グレードのプロ仕様の体組成計は、一般消費者向けの機器よりも高い精度と優れた一貫性を提供できます。しかし、もしオンラインで安価に購入できたのであれば、この製品は主に体重や身長を計算変数として使用し、生体電気インピーダンスはアルゴリズムのごくわずかな要素に過ぎない可能性があります。この場合、体重が一定であれば、他のすべての結果も一定になります(インピーダンスにはある程度の変動が正常なため)。つまり、この機器は体組成の真の変化を検出して反映する能力が限られている(あるいは感度が著しく低い)ということです。もちろん、予算に合った機器を購入すること自体は問題ありませんが、その限界を認識しておくことが重要です。
 
体組成測定結果の精度を向上させるにはどうすれば良いですか?
インピーダンスの変動は自然なものですが、ユーザーとして、BIAの仕組みに関する科学的知見を考慮に入れることで、測定結果の精度を向上させることができます。そのため、すべてのBIA機器は以下のことを推奨しています。
 
1) 運動直後に測定しないでください
2) 飲食直後に測定しないでください
3) 室温で測定する
4) 測定前に靴下を脱いでください
5) 正確な高さを入力してください
6)毎日同じ時間に測定する(理想的には、日々の活動による変動を減らすため、午前中に測定する)。
 
測定に関するその他のガイドラインについては、以下をご参照ください。補足記事!

体組成計は、安全かつ迅速に体組成を測定できる便利なツールです。業務用機器と一般消費者向け機器では、精度や測定結果の一貫性に多少の違いはありますが、推奨される測定前の手順に従うことで、測定結果の精度を向上させることができます。