CN103841885B - 用于确定水合过度参数或身体成分参数的方法和装置 - Google Patents

用于确定水合过度参数或身体成分参数的方法和装置 Download PDF

Info

Publication number
CN103841885B
CN103841885B CN201280048719.1A CN201280048719A CN103841885B CN 103841885 B CN103841885 B CN 103841885B CN 201280048719 A CN201280048719 A CN 201280048719A CN 103841885 B CN103841885 B CN 103841885B
Authority
CN
China
Prior art keywords
impedance
data
biological
biological impedance
bio
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201280048719.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103841885A (zh
Inventor
P.瓦贝尔
P.钱尼
U.莫伊斯尔
S.维斯科滕
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fresenius Medical Care Deutschland GmbH
Original Assignee
Fresenius Medical Care Deutschland GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fresenius Medical Care Deutschland GmbH filed Critical Fresenius Medical Care Deutschland GmbH
Publication of CN103841885A publication Critical patent/CN103841885A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103841885B publication Critical patent/CN103841885B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/05—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves 
    • A61B5/053—Measuring electrical impedance or conductance of a portion of the body
    • A61B5/0537—Measuring body composition by impedance, e.g. tissue hydration or fat content
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/48—Other medical applications
    • A61B5/4869—Determining body composition
    • A61B5/4875—Hydration status, fluid retention of the body
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/6813—Specially adapted to be attached to a specific body part
    • A61B5/6825—Hand
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/6813—Specially adapted to be attached to a specific body part
    • A61B5/6829—Foot or ankle

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)

Abstract

公开了用于确定水合过度参数或身体成分参数的方法和装置。所述方法包括：从第一类型的生物阻抗测量获得患者的第一生物阻抗测量数据（204），从第一生物阻抗测量数据导出生物阻抗校准数据用于对来自第二类型的生物阻抗测量的第二生物阻抗测量数据进行校准（205），从患者的第二生物阻抗测量获得第二生物阻抗测量数据（206），以及使用校准数据对第二生物阻抗测量数据进行校准以确定患者的水合过度参数或身体成分参数（207）。

Description

用于确定水合过度参数或身体成分参数的方法和装置
技术领域
本发明涉及使用生物阻抗测量来监视或确定患者的水合（hydration）和/或营养状况的领域。
背景技术
肾供应用于维持人体的健康状况的多种功能。作为一方面，肾通过从患者的血容量分离任何过多体液（fluid）来控制体液平衡。其次，它们用来净化血液中诸如尿素或肌酐之类的废物。此外，它们还控制血液中诸如电解质之类的某些物质的水平以确保健康且必要的浓度水平。
在肾衰竭的情况下，过多体液累积在身体组织中并对循环/血管系统造成增加的压力。必须使用超滤法将该过多体液从患者那里抽出。如果抽出体液的量不足，则长期后果可能是严重的，并且可导致增加的血压和心力衰竭。对于透析（dialysis）患者而言增加心力衰竭的风险，并且推定过多体液是其重要因素。去除过多量的体液也是危险的，因为透析患者将变得脱水，从而导致血压过低。
干重（dry weight）（为了简单起见，在本申请中应同义地使用术语重量和质量—与医疗实践一致）定义在肾正常运行情况下患者将达到的重量。换言之，干重表示要使心血管风险最小化应达到的最佳目标重量或者体液状况。干重始终是临床实践中难以解决的问题，因为用于确定的定量程序尚不可用。当前，常常使用诸如血压、超声心动图显象以及诸如X射线成像这样的主观信息之类的间接指示来分析干重。另外，难以编制被一般性地接受的一组条件作为干重标准。
评定患者的体液状况的很有前景的方法包括生物阻抗测量。使用将被附连到患者的两个或更多个电极来向患者施加低交流电，并测量相应的电位差。不同体液隔室（compartment）对测量信号的贡献不同。多个频率的使用允许确定细胞内容量（ICV）和细胞外容量（ECV）。为此，用来分析生物阻抗测量数据的典型模型包括一系列子模型。在第一步骤中，施加例如在5kHz与1MHz之间的频谱，并针对该频谱记录复阻抗，从而在复阻抗平面中产生半圆形曲线。作为下一步骤或子模型，使用等效电路来对半圆形的阻抗谱进行建模，该等效电路比如是包括对细胞外电流路径进行建模的电阻RE和共同对细胞内电流路径进行建模的电阻RI和电容器的等效电路。还已提出了具有不止一个电阻器/电容器组合的更复杂的等效电路。在VDI Verlag 2009, ISBN 978-3-18-327517-5中的“Modellbasiertes impedanzmessendes Assistenzsystem bei der Diagnose undTherapie von Mangelernährung”中描述了用于确定患者的水合过度（overhydration）的一系列适当子模型。
基于所确定的电阻RE和RI及比如高度h、重量m和体重指数BMI之类的拟人（anthropomorphic）参数，可使用以下公式导出细胞外容量（ECV）和细胞内容量（ICV）：
基于所确定的细胞内容量（ICV）和细胞外容量（ECV），可能的是根据一定量的过多体液或脱水来确定水合状态。在国际专利申请WO 2006/002685中描述了此类装置或设备的一个示例。此设备还允许相对于患者的其他容量隔室，特别是瘦和脂肪组织的分数，来确定身体成分（body composition）。因此，还可能评定患者的营养状况。
以上提及的一系列模型依赖于基于多个频率的测量，其要求用于通过频谱进行扫描且用于分析测量结果两者的相对复杂的硬件设备。并且，操作分光镜硬件设备和执行生物阻抗测量通常要求受过训练的人员在场。因此，以上描述的模型主要可用于诊所（clinic）中的患者。
因此，本发明的目标是克服此问题并提供用于确定适合于流动（ambulatory）患者的水合或营养状况的方法和装置。
发明内容
通过用于确定患者的水合过度参数或身体成分参数的方法来实现这个及其他目标，该方法包括：从第一类型的生物阻抗测量获得患者的第一生物阻抗测量数据、从第一生物阻抗测量数据导出生物阻抗校准数据用于对来自第二类型的生物阻抗测量的第二生物阻抗测量数据进行校准、从患者的第二生物阻抗测量获得第二生物阻抗测量数据并使用校准数据对第二生物阻抗测量数据进行校准以确定患者的水合过度参数或身体成分参数。
还通过根据权利要求4、10和11的方法、权利要求13和16的装置以及权利要求12的计算机程序产品来实现本发明的目标。在从属权利要求中描述了有利实施例。
附图说明
将结合附图来描述根据本发明的教导的更多细节和优点。
图1是描述用于确定水合过度参数或身体成分参数的装置的框图。
图2是描述用来对生物阻抗测量数据进行校准以获得水合过度参数或身体成分参数的一连串步骤的流程图。
图3是描述第一和第二生物阻抗测量装置的框图。
图4是描述与在家庭环境与透析诊所环境之间移动的患者的生物阻抗测量有关的处理步骤的流程图。
图5是生物阻抗测量装置的框图。
图6是描述电极配置之间的幅度值的转换的图。
图7是描述电极配置之间的幅度值的另一转换的另一图。
图8是描述电极配置之间的相位角值的转换的图。
图9是描述电极配置之间的相位角值的另一转换的另一图。
图10是对于单一频率阻抗测量的复平面中的阻抗演进的时间序列。
图11是对于另一单一频率阻抗测量的复平面中的阻抗演进的又一时间序列。
具体实施方式
图1描述用于根据第一生物阻抗测量和第二生物阻抗测量的组合或者换言之根据被用来对第二生物阻抗测量进行校准的第一生物阻抗测量来确定身体成分参数或水合过度参数的装置。
图1的装置包括用于执行对患者的第一生物阻抗测量以获得第一生物阻抗测量数据的第一生物阻抗测量单元101。为此，第一生物阻抗测量单元101可包括或被附连到第一和第二对电极，第一对电极被连接到电流源108并驱动或预先确定第一电流电极104与第二电流电极105之间的某个电流。第一104和第二105电流电极可被实施为使得它们可被附连到患者身体的预定区域，例如在手腕处和脚踝处。在第一104与第二105电流电极之间的电流路径上接近于电流电极处，可布置第一106和第二109电压电极以随着电流电极之间的电流被扫过预定频谱而记录电压变化。电流电极和电压电极的该单独配置有时被称为四电极配置。预定频谱可以是例如5 kHz与1 MHz之间的频谱或任何其他适当频谱。通过评估第一104和第二105电流电极之间的被驱动或预定电流与在第一108和第二109电压电极之间测量而得到的电压之间的关系，复阻抗谱可被确定并被记录在第一生物阻抗测量单元101内，如在本领域中已知的那样。所记录的复阻抗谱可以是或者可包括在第一生物阻抗测量数据中。备选地，可评估复阻抗谱以获得从复阻抗谱导出的数据，例如可从复阻抗谱导出水合过度参数或身体成分参数，如针对背景技术已经描述的那样。为了导出水合过度参数或身体成分参数，可使用来自患者的其他输入数据，比如身高、体重、性别、存在或不存在截肢或合并症（comorbidities）等。在本发明的上下文中，生物阻抗测量数据可包括诸如生物阻抗电极之间的记录电压或记录的复生物阻抗谱之类的直接测量结果，以及从直接测量结果导出的数据，诸如从记录的复生物阻抗谱导出的水合过度参数或身体成分参数。
用于获得生物阻抗测量数据的数据提供单元110被适配成从第一生物阻抗测量单元101接收第一生物阻抗测量数据并进一步向处理单元111传送该第一生物阻抗测量数据。处理单元111被适配成从第一生物阻抗测量数据导出生物阻抗校准数据，其适合于对已经或将要从患者的第二生物阻抗测量获得的第二生物阻抗测量数据进行校准，第二生物阻抗测量是第二类型的生物阻抗测量。可使用生物阻抗谱来执行第二生物阻抗测量，或者可使用有限数目的频率（通常为三个或四个）或仅使用单一频率使用生物阻抗测量来执行第二生物阻抗测量。可使用第二生物阻抗测量单元120来执行第二生物阻抗测量，第二生物阻抗测量单元120被连接到一对电极124、123，以便接触不同区域的人体，将在所述不同区域之间测量生物阻抗。在一个示例中，电极124、123可分别地连接到右手和左手，在另一示例中，电极124、123可连接到右脚和左脚。应用一对电极以进行生物阻抗测量的该配置被称为双电极配置。备选地，能应用将用于预定电流的电极和用于测量电压的电极分离的四电极配置。
第二生物阻抗测量有利地是具有至少一个不同于第一生物阻抗测量的性质的生物阻抗测量，例如第一生物阻抗测量是使用生物阻抗谱的生物阻抗测量，而第二生物阻抗测量是使用有限数目或仅单一频率以用于确定复阻抗的生物阻抗测量。
数据获得单元121可操作用于接收第二生物阻抗测量数据，并将其传递给适合于使用生物阻抗校准数据对第二生物阻抗测量数据进行校准的校准单元122。
生物阻抗校准数据用于对第二生物阻抗测量数据进行校准，使得能够从第二生物阻抗测量数据导出水合过度参数或身体成分参数，该第二生物阻抗测量数据被与生物阻抗校准数据组合或者换言之通过使用生物阻抗校准数据被校准。由此，可增强第二生物阻抗测量数据的显著性（significance），例如第二生物阻抗测量数据可能并未显著到足以通过仅评估第二生物阻抗测量数据来导出身体成分参数或水合过度参数，然而第二生物阻抗测量数据可足够显著，使得根据结合生物阻抗校准数据所获取的第二生物阻抗测量数据，可导出身体成分参数或水合过度参数。
将针对图2来描述可如何对生物阻抗测量数据进行校准以获得水合过度参数或身体成分参数。
图2的方法包括执行第一类型的生物阻抗测量的多个生物阻抗参考测量的步骤201和执行第二类型的多个第二生物阻抗参考测量的步骤202。在相关步骤203中使多个第一类型的生物阻抗参考测量与多个第二类型的生物阻抗参考测量相关以获得生物阻抗参考数据。在图2的描述的上下文中，应在相同的意义上理解术语第一类型的生物阻抗测量和第二类型的生物阻抗测量，其中，那些术语是根据图1的描述而引入的。
可针对参考总体（population），例如透析患者总体，来执行产生生物阻抗参考数据所需的第一类型的生物阻抗测量和第二类型的生物阻抗测量。这可以这样的方式来完成：参考总体中的每个个体通过使用第一类型的生物阻抗测量被测量且还同样通过使用第二类型的生物阻抗测量而被测量，例如每次对患者执行透析会话。
可以这样的方式来执行相关步骤：第一类型的生物阻抗测量可以显著到足以根据第一生物阻抗参考测量来确定身体成分参数或水合过度参数。例如，第一类型的生物阻抗测量可以是生物阻抗谱，并且可使用以上针对相关技术所描述的模型来确定水合过度或身体成分参数。可在每次针对某个患者确定第一类型的生物阻抗测量时，导出水合过度或身体成分参数。第一类型的生物阻抗测量数据可以是例如在第一和第二频率之间（例如在5kHz和1 MHz之间）获取的复阻抗谱。
在执行第一类型的生物阻抗测量的同时，可执行第二生物阻抗测量。第二生物阻抗测量数据可能并未显著到足以单独地根据第二类型的生物阻抗测量来确定水合过度参数或身体成分参数，至少在绝对量方面以及在没有额外使用校准数据进行的情况下是这样。第二类型的生物阻抗测量数据可以是来自单一频率生物阻抗测量的数据，例如对于某个频率的复阻抗。
然后可在相关步骤203中使第一类型的生物阻抗测量数据与第二类型的生物阻抗测量数据相关，以获得生物阻抗参考数据，例如描述依赖于当前第二类型的生物阻抗测量结合早先的第一类型的生物阻抗参考测量的水合过度或身体成分参数的函数。
然后在组合步骤205中将来自早先在步骤204中执行的第一类型的生物阻抗参考测量的数据与生物阻抗参考数据组合，以获得生物阻抗校准数据，该生物阻抗校准可具有描述依赖于第二类型的生物阻抗测量的水合过度参数的函数的格式。
例如，第二生物阻抗测量可以是在诸如50 kHz这样的某个高频下进行的单一频率生物阻抗测量，并且使用第二生物阻抗测量获得的数据可以是在该某个频率下获取的复阻抗，例如在50 kHz获取的复阻抗，其可被称为Z50 kHz。校准数据然后能具有关于依赖于在该单一高频（例如50 kHz）下获取的复阻抗和另外一拟人测量的水合过度或其他身体成分参数的函数。拟人测量能够是身高或体重，有利地以组合方式获取的身高和体重。因此，校准数据能够具有依赖于与患者的身高和体重相结合地进行的在50 kHz下获取的复阻抗Z50 kHz的水合过度参数的函数。
用于适当格式的校准数据的另一情形能够是：在第一类型的生物阻抗测量期间确定阻抗的复频谱，并且另外在单一频率下确定复阻抗。根据复频谱或某个拟人测量，可导出水合过度或另一身体成分参数，如在本领域中已知的那样。校准数据能够包括水合过度或身体成分参数与单一频率复阻抗的组合。
随后在与之前单一频率测量相同的单一频率下获取的第二生物阻抗测量然后能被用来导出与之前单一频率测量的阻抗差，并且然后能够使用该阻抗差来修改水合过度或身体成分参数。
校准数据的另一格式将是水合过度或身体成分参数的格式，其可以根据第二类型的生物阻抗测量被修改，该第二类型的生物阻抗测量可以是在诸如50 kHz这样的某个频率下测量的复阻抗。在本示例中，为了确定实际身体成分参数，当前复阻抗与早先确定的参考复阻抗的绝对值的比率能够被视为对应于实际与早先确定的身体成分参数之间的比率：
，其中是早先使用参考测量确定的水合过度参数，Z50ref是早先在参考测量中确定的复阻抗，而Z50act是在实际生物阻抗测量中确定的复阻抗。
早先确定的水合过度或身体成分参数与在单一频率下测量的复阻抗的早先确定的绝对值的比率然后能被视为生物阻抗校准数据，并且可以使用以下公式使用实际生物阻抗测量来确定实际水合过度或身体成分：
。
作为复阻抗的绝对值的备选，可以考虑复阻抗的实部或虚部。
第一类型的生物阻抗参考测量可以是针对特定患者进行的第一类型的生物阻抗参考测量，例如每次特定患者拜访诊所以便执行透析会话或者每n次患者拜访诊所以便执行透析会话。
然后可以在测量步骤206执行第二类型的生物阻抗测量，并且然后可将在测量步骤206中获得的第二类型测量数据与在步骤205中获得的生物阻抗校准数据组合以在步骤207中获得水合过度参数或身体成分参数。
使用情形能够是这样的：针对特定患者，可在每个透析会话，例如每次透析患者拜访透析诊所以进行透析会话时，执行第二类型的生物阻抗测量，并且可每n次透析患者拜访透析诊所时执行用以产生参考数据的第一类型的生物阻抗测量，n是整数，优选地在范围3和10之间。由此，可以更好地利用用于执行第一类型的透析测量的更尖端测量设备。
根据另一使用情形，患者是执行家庭透析（诸如腹膜透析）的流动患者，并且每日或每当患者经历家庭透析治疗时执行第二类型的生物阻抗测量。患者不那么频繁地拜访透析诊所以便执行临床状态的一般评估，并且在那些拜访时，执行第一类型的生物阻抗测量。
由此，可针对流动患者利用高频率获得水合过度或身体成分参数的准确状态。
根据这两个使用情形，与第一类型的生物阻抗测量数据相比将更频繁地获取第二类型的生物阻抗测量数据。
对于这两个使用情形，可以以下方式随时间推移地监视患者状态：随时间推移，在不同时间执行多个第二类型的生物阻抗测量以产生生物阻抗测量的时间序列。针对第二类型的生物阻抗测量数据的此时间序列，执行时间分析以确定时间序列的当前生物阻抗测量是否显著偏离时间序列的先前生物阻抗测量。如果是这样，则能生成消息以警告患者或向患者指示应执行第一类型的生物阻抗测量的新测量。
为了执行时间序列分析，可以在具有旋转轴的复平面中考虑所测量的生物阻抗的复平面，如下面将针对图10和11进一步描述的那样。
图3是描述用于执行第一类型的生物阻抗测量的第一生物阻抗测量装置31和用于执行第二类型的生物阻抗测量的第二生物阻抗测量装置33的框图。
在图3的描述的上下文中，应在相同的意义上理解术语第一类型的生物阻抗测量和第二类型的生物阻抗测量，其中，那些术语已经根据图1的描述而被引入。
在图3中被称为“BCM主装置”的第一生物阻抗测量装置31可在透析诊所环境中使用且可适合于执行第一类型的生物阻抗测量、校准数据的生成和第一类型的生物阻抗测量的其他处理，如以上已针对图2的描述所描述的那样。
在图3中被称为“BCM从装置”或“BCM@家庭”的第二生物阻抗测量装置可在流动患者的家庭环境中使用，并且可适合于执行第二类型的生物阻抗测量、校准数据的处理、水合过度或身体成分参数的确定及第二类型的生物阻抗测量的其他数据处理，如以上已针对图2的描述所描述的那样。
在第一31和第二33生物阻抗测量装置之间提供双向数据传输32以允许校准数据从第一生物阻抗测量装置31到第二生物阻抗测量装置的传输及第一与第二生物阻抗测量装置之间的其他数据交换，如以上已针对图2所描述的那样。
有利地，在其他数据交换之中，还有在第一生物阻抗测量装置或在被连接到第一生物阻抗测量装置的网络计算机（未示出）处当前和过去的生物阻抗测量数据从第二生物阻抗测量装置33到第一生物阻抗测量装置31的传输以允许改善生物阻抗参考数据。双向数据传输可被实施为通过电缆的数据传输、无线传输、经由USB（通用串行总线）卡、经由诸如患者卡之类的卡或者以第一和第二生物阻抗测量装置两者连续地被连接到相同的第三装置（例如数据库）使得实际上在第一31和第二32生物阻抗测量装置之间传送数据的方式。
在数据库提供第一31和第二33生物阻抗测量装置之间的数据传输的后者情形中，数据库还能收集第一和第二生物阻抗测量数据，以获得生物阻抗校准数据和生物阻抗参考数据两者并向第二生物阻抗测量装置提供生物阻抗校准数据。
在图4中描述了针对在透析诊所环境与家庭环境之间移动的患者的重复迭代的方法40的一系列处理步骤。在图4的上下文中，应以与以上针对图1和2的描述已公开的相同意义来理解术语第一类型的生物阻抗测量和第二类型的生物阻抗测量、生物阻抗校准数据以及生物阻抗参考数据。
方法40从测量步骤41开始以在透析诊所环境中执行患者的第一类型的生物阻抗测量或生物阻抗参考测量，以获得第一类型的生物阻抗测量数据并从第一类型的生物阻抗测量或生物阻抗参考测量导出体液状况或其他身体成分参数。
在后续数据传输步骤42中，将第一类型的生物阻抗测量数据或从包括生物阻抗校准数据的第一类型的生物阻抗测量数据导出的数据从透析诊所环境传输至家庭环境。数据的传输能够通过患者随他或她携带的诸如患者卡之类的物理存储元件，或者数据传输能够是在透析诊所环境中的生物阻抗测量装置或其他装置与家庭环境中的生物阻抗测量装置或其他装置之间的经由数据网络连接的传输。
在家庭环境中，执行处理步骤43，包括执行第二类型的生物阻抗测量以获得第二类型的生物阻抗测量数据。在家庭环境中，可将生物阻抗校准数据和第二类型的生物阻抗测量数据组合以导出或更新患者的水合过度或其他身体成分参数。
随后，在传输步骤44中将第二类型的生物阻抗测量数据从家庭环境传输至透析诊所环境，在那里可对其进行处理以改善生物阻抗参考数据。
在图5中描述了生物阻抗测量装置的可能配置。在图5的上下文中，应以与以上针对图1和2的描述已公开的相同意义来理解术语第一类型的生物阻抗测量和第二类型的生物阻抗测量、生物阻抗校准数据以及生物阻抗参考数据。
生物阻抗测量装置50包括第一55和第二56生物阻抗测量单元。第一55和第二56生物阻抗测量单元连接到生物阻抗电极，该生物阻抗电极可附连到患者以便执行生物阻抗测量。第一55和第二56生物阻抗测量单元两者包括或连接到用于在所连接的电极与电压测量单元（未示出）之间以预定高频率产生预定电流以便测量所得到的电压差以确定生物阻抗电极之间的复阻抗的源。虽然被描述为单独实体，但第一55和第二56生物阻抗测量单元能够利用公用硬件，即公用电流源和公用电压测量单元。第一55和第二56生物阻抗测量单元两者都能够应用双电极配置或四电极配置。
预定频率可以是可选的，适当的示例性值可以是50 kHz或100 kHz。第一55和第二56接口因此生成单一频率生物阻抗测量数据57或501，其包括对于某个高频的实、虚或复阻抗值，例如R50kHz、R100kHz、X50kHz、X100kHz、Z50kHz或Z100kHz。备选地，生物阻抗测量数据可以是用来解释生物阻抗（比如细胞外电阻RE和细胞内电阻RI）的模型的复阻抗。
在一个实施例中，考虑转换单元58中的第一类型的电极设置和第二类型的电极设置，使用转换因数来在第一和第二格式之间转换生物阻抗测量数据。当可将生物阻抗测量数据与其他生物阻抗测量数据相组合或比较时，这可能是适当的。
例如，使用生物阻抗测量装置50执行的生物阻抗测量可根据针对图1和2已公开的内容来执行第二类型的生物阻抗测量，并且期望的是将来自第二类型的生物阻抗测量的生物阻抗测量数据与来自第一类型的生物阻抗测量的生物阻抗测量数据相比较或组合。
因此，第一类型的生物阻抗测量可包括第一类型的电极配置，而第二类型的生物阻抗测量可包括第二类型的电极配置。例如，通常在多个频率下执行的生物阻抗测量包括电极的手到脚配置，而在单一频率下执行的生物阻抗测量包括电极的手到手或脚到脚配置。
为了使得使用第一和第二电极配置获得的生物阻抗测量数据可比较或可组合，转换单元58被设置成允许在使用第一类型的电极配置获得的生物阻抗测量数据的格式与使用第二类型的电极配置获得的生物阻抗测量数据的格式之间的转换。
转换可以是例如从考虑使用脚到脚或手到手配置的测量的格式到考虑使用手到脚配置的测量的格式。
这样获得的生物阻抗测量数据可具有对于某个高频的阻抗值的实部R和虚部X的格式，例如R50kHz、R100kHz、X50kHz或X100kHz，备选地，具有用来解释诸如细胞外电阻RE和细胞内电阻RI之类的生物阻抗的模型的复阻抗的格式。
这样获得的生物阻抗数据59被提供给处理单元52以便基于生物阻抗测量数据59和生物阻抗校准数据51来计算水合过度或其他身体成分参数。
为此，处理单元52被配置成经由连接到数据源60的双向接口65来接收生物阻抗校准数据51。数据源60包括已使用来自于第一类型的生物阻抗测量的生物阻抗测量数据所获得的校准数据，如以上已针对图1和2所描述的。
在处理单元52中获得的处理结果被存储在存储单元53中，并且经由双向接口65被反馈回数据源60，在那里它们支持改善生物阻抗参考数据。
可由显示控制单元54来控制处理结果的显示并将其显示在显示器502上。
可在处理单元52中执行对处理结果的时间序列分析以分析所获得的处理结果来确定当前的生物阻抗测量或导出的水合过度或身体成分参数是否显著偏离先前的生物阻抗测量或导出的水合过度或身体成分参数。当存在显著偏差时，这可被指示给显示控制单元54并且在显示器502上显示。
图6描述针对考虑手到脚配置的生物阻抗测量的格式到考虑手到手配置的格式之间的转换的复阻抗的幅度之间的关系。每个点表示包括使用手到手配置获得的生物阻抗幅度值和使用手到脚配置获得的生物阻抗幅度值的特定测量。两个测量都是在相同的高频（其在本示例中为50 kHz）下进行的。
水平或x轴对应于手到脚配置，而垂直或y轴对应于手到手配置。用在右上侧的公式来表示线性拟合。R2的值表示线性拟合确定的系数。
图7表示针对手到脚电极配置与脚到脚电极配置之间的转换的幅度关系，类似于上述图6的幅度关系。
图8描述针对考虑手到脚配置的生物阻抗测量的格式到考虑手到手配置的格式之间的转换的复阻抗的相位之间的关系。每个点表示包括使用手到手配置获得的生物阻抗相位值和使用手到脚配置获得的生物阻抗幅度值的特定测量。两个测量都是在相同的高频（其在本示例中为50 kHz）下进行的。
水平或x轴对应于手到脚配置，而垂直或y轴对应于手到手配置。用公式来表示平方拟合。R2的值表示平方拟合确定的系数。
图9表示针对手到脚电极配置与脚到脚电极配置之间的转换的相位关系，类似于上述图8的相位关系。
图10描述针对特定患者在连续时间点处、在某个单一频率（例如在50 kHz）下测量的复阻抗的时间演进。在横轴上描述表示为电阻的复阻抗的实部，而在纵轴上描述表示为电抗的复阻抗的虚部。旋转坐标系统具有在较不瘦区域与较瘦区域之间的第一轴以及在较少体液与较多体液区域之间的第二轴。投射在较少体液与较多体液区域之间的轴上的阻抗的变化能够归因于体液状况的变化，而投射在较不瘦区域与较瘦区域之间的轴上的阻抗的变化能够归因于身体成分的变化。能够看到的是，在图10中描述的特定患者主要经受体液状况的变化。
图11描述在连续时间点针对另一患者在单一频率下所测量的复阻抗的时间演进。复阻抗的实部和虚部的含义以及将阻抗变化归因于体液状况或身体成分的旋转坐标系统的含义与已针对图10所描述的相对应。能够看到的是，图11中所描述的患者经受身体成分的变化。
对阻抗随时间推移的演进所执行的时间序列分析可考虑在所描述的第一和第二轴上的投影。因此，指示所测量阻抗的显著变化的警告可在身体成分变化与体液状况变化之间做出区分。

Claims (24)

1.用于确定患者的水合过度参数或身体成分参数的方法，包括：
从第一类型的生物阻抗测量获得患者的第一生物阻抗测量数据（204），
从第一生物阻抗测量数据导出生物阻抗校准数据用于对来自第二类型的生物阻抗测量的第二生物阻抗测量数据进行校准（205），
从患者的第二生物阻抗测量获得第二生物阻抗测量数据（206），以及
使用校准数据对第二生物阻抗测量数据进行校准以确定患者的水合过度参数或身体成分参数（207）。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，获得第一生物阻抗测量数据的步骤包括执行第一生物阻抗测量（204）。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，执行第一生物阻抗测量的步骤包括在多个频率下测量患者的生物阻抗谱。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，获得第二生物阻抗测量数据的步骤包括执行第二生物阻抗测量（206）。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，执行第二生物阻抗测量的步骤包括在单一频率下测量患者的生物阻抗。
6.根据权利要求4所述的方法，包括：在不同时间获得多个第二类型的生物阻抗测量以生成生物阻抗测量的时间序列，执行对时间序列的时间分析以确定时间序列的当前生物阻抗测量是否显著偏离时间序列的先前生物阻抗测量，以及生成警告消息或应执行第一类型的生物阻抗测量的新测量的指示。
7.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中，导出校准数据的步骤包括使用生物阻抗参考数据，所述生物阻抗参考数据使第一类型的生物阻抗测量结果与第二类型的生物阻抗测量结果相关。
8.根据权利要求7所述的方法，包括导出参考数据的步骤，其中第一类型的生物阻抗测量包括第一类型的电极配置，其中第二类型的生物阻抗测量包括第二类型的电极配置，并且其中导出参考数据的步骤包括在考虑使用第一类型的电极配置的测量的第一格式与考虑使用第二类型的电极配置的测量的第二格式之间应用转换因数（58）。
9.用于为根据权利要求1至8中的任一项所述的用于确定患者的水合过度参数或身体成分参数的方法提供校准数据的方法，所述方法包括以下步骤：
获得第一生物阻抗测量数据，
从第一生物阻抗测量数据导出生物阻抗校准数据，
向用于确定水合过度参数或身体成分参数的装置提供生物阻抗校准数据。
10.获得用于根据权利要求7或8所述的确定水合过度参数的方法的参考数据的方法，所述方法包括：执行多个生物阻抗参考测量，每个包括第一类型的生物阻抗测量（201）的第一参考测量和第二类型的生物阻抗参考测量（202）的第二参考测量，并使来自第一和第二参考测量的数据相关以获得生物阻抗参考数据（203）。
11.用于确定患者的水合过度参数或身体成分参数的装置，包括：
数据提供单元（110），用于从第一类型的生物阻抗测量获得患者的第一生物阻抗测量数据，
处理单元（111），用于从第一生物阻抗测量数据导出生物阻抗校准数据以便对来自第二类型的生物阻抗测量的第二生物阻抗测量数据进行校准，
数据获得单元（121），用于从患者的第二生物阻抗测量获得第二生物阻抗测量数据，以及
校准单元（122），用于使用校准数据对第二生物阻抗测量数据进行校准以确定患者的水合过度参数或身体成分参数。
12.根据权利要求11所述的装置，包括测量单元（101），所述测量单元（101）用于执行生物阻抗测量以便获得第一生物阻抗测量数据。
13.根据权利要求12所述的装置，其中，所述测量单元（101）适合于在多个频率下测量患者的生物阻抗谱。
14.根据权利要求11至13中的任一项所述的装置，适合于执行根据权利要求1-10所述的方法中的任一方法。
15.用于确定患者的水合过度参数或身体成分参数的设备，包括：
用于从第一类型的生物阻抗测量获得患者的第一生物阻抗测量数据（204）的装置，
用于从第一生物阻抗测量数据导出生物阻抗校准数据用于对来自第二类型的生物阻抗测量的第二生物阻抗测量数据进行校准（205）的装置，
用于从患者的第二生物阻抗测量获得第二生物阻抗测量数据（206）的装置，以及
用于使用校准数据对第二生物阻抗测量数据进行校准以确定患者的水合过度参数或身体成分参数（207）的装置。
16.根据权利要求15所述的设备，其中，用于获得第一生物阻抗测量数据的装置包括用于执行第一生物阻抗测量（204）的装置。
17.根据权利要求16所述的设备，其中，用于执行第一生物阻抗测量的装置包括用于在多个频率下测量患者的生物阻抗谱的装置。
18.根据权利要求15至17中的任一项所述的设备，其中，用于获得第二生物阻抗测量数据的装置包括用于执行第二生物阻抗测量（206）的装置。
19.根据权利要求18所述的设备，其中，用于执行第二生物阻抗测量的装置包括用于在单一频率下测量患者的生物阻抗的装置。
20.根据权利要求18所述的设备，包括：用于在不同时间获得多个第二类型的生物阻抗测量以生成生物阻抗测量的时间序列，执行对时间序列的时间分析以确定时间序列的当前生物阻抗测量是否显著偏离时间序列的先前生物阻抗测量，以及生成警告消息或应执行第一类型的生物阻抗测量的新测量的指示的装置。
21.根据权利要求15至17中的任一项所述的设备，其中，用于导出校准数据的装置包括用于使用生物阻抗参考数据的装置，所述生物阻抗参考数据使第一类型的生物阻抗测量结果与第二类型的生物阻抗测量结果相关。
22.根据权利要求21所述的设备，包括用于导出参考数据的装置，其中第一类型的生物阻抗测量包括第一类型的电极配置，其中第二类型的生物阻抗测量包括第二类型的电极配置，并且其中用于导出参考数据的装置包括用于在考虑使用第一类型的电极配置的测量的第一格式与考虑使用第二类型的电极配置的测量的第二格式之间应用转换因数（58）的装置。
23.用于为根据权利要求1至8中的任一项所述的用于确定患者的水合过度参数或身体成分参数的方法提供校准数据的设备，所述设备包括以下装置：
用于获得第一生物阻抗测量数据的装置，
用于从第一生物阻抗测量数据导出生物阻抗校准数据的装置，
用于向用于确定水合过度参数或身体成分参数的装置提供生物阻抗校准数据的装置。
24.获得用于根据权利要求7或8所述的确定水合过度参数的方法的参考数据的设备，所述设备包括：用于执行多个生物阻抗参考测量的装置，每个包括第一类型的生物阻抗测量（201）的第一参考测量和第二类型的生物阻抗参考测量（202）的第二参考测量，以及用于使来自第一和第二参考测量的数据相关以获得生物阻抗参考数据（203）的装置。
CN201280048719.1A 2011-10-07 2012-10-05 用于确定水合过度参数或身体成分参数的方法和装置 Active CN103841885B (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201161544449P 2011-10-07 2011-10-07
US61/544449 2011-10-07
EP11008146.0 2011-10-07
EP11008146.0A EP2578147B1 (en) 2011-10-07 2011-10-07 Method and arrangement for determining an overhydration parameter or a body composition parameter
PCT/EP2012/004182 WO2013050170A1 (en) 2011-10-07 2012-10-05 Method and arrangement for determining an overhydration parameter or a body composition parameter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103841885A CN103841885A (zh) 2014-06-04
CN103841885B true CN103841885B (zh) 2016-08-17

Family

ID=44862288

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201280048719.1A Active CN103841885B (zh) 2011-10-07 2012-10-05 用于确定水合过度参数或身体成分参数的方法和装置

Country Status (9)

Country Link
US (1) US9980663B2 (zh)
EP (2) EP2578147B1 (zh)
JP (1) JP6249174B2 (zh)
CN (1) CN103841885B (zh)
ES (1) ES2583755T3 (zh)
HK (1) HK1194273A1 (zh)
PL (1) PL2578147T3 (zh)
TW (1) TWI573559B (zh)
WO (1) WO2013050170A1 (zh)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3204064B1 (en) 2014-10-10 2020-12-02 NxStage Medical, Inc. Flow balancing devices, methods, and systems
US10918827B2 (en) 2015-07-20 2021-02-16 Strataca Systems Limited Catheter device and method for inducing negative pressure in a patient's bladder
US12064567B2 (en) 2015-07-20 2024-08-20 Roivios Limited Percutaneous urinary catheter
MA42500A (fr) 2015-07-20 2018-05-30 Strataca Systems Llc Dispositif de sonde et procédé d'induction d'une pression négative dans la vessie d'un patient
US10926062B2 (en) 2015-07-20 2021-02-23 Strataca Systems Limited Ureteral and bladder catheters and methods of inducing negative pressure to increase renal perfusion
US10493232B2 (en) 2015-07-20 2019-12-03 Strataca Systems Limited Ureteral catheters, bladder catheters, systems, kits and methods for inducing negative pressure to increase renal function
US11040172B2 (en) 2015-07-20 2021-06-22 Strataca Systems Limited Ureteral and bladder catheters and methods of inducing negative pressure to increase renal perfusion
CN105550717A (zh) * 2016-02-23 2016-05-04 英华达（上海）科技有限公司 体脂测量系统及配对方法
US10898635B2 (en) 2016-07-18 2021-01-26 Nxstage Medical, Inc. Flow balancing devices, methods, and systems
WO2018045102A1 (en) 2016-08-30 2018-03-08 Nxstage Medical, Inc. Parameter monitoring in medical treatment systems
US10401465B2 (en) * 2016-12-15 2019-09-03 Stmicroelectronics S.R.L. Compensation and calibration for a low power bio-impedance measurement device
TWI629069B (zh) * 2017-01-13 2018-07-11 張維芳 Peritoneal dialysis connection device
US11395628B2 (en) * 2017-02-16 2022-07-26 Samsung Electronics Co., Ltd. Method of providing service based on biometric information and wearable electronic device
EP3672677A1 (en) 2017-08-25 2020-07-01 Strataca Systems Limited Indwelling pump for facilitating removal of urine from the urinary tract
EP3671753A1 (en) 2018-12-19 2020-06-24 Fresenius Medical Care Deutschland GmbH Dialysis treatment modalities; method and devices
TWI723696B (zh) * 2019-12-20 2021-04-01 金上達科技股份有限公司 人體生物訊息檢測裝置及其方法
NO348019B1 (en) * 2020-09-30 2024-06-24 Mode Sensors As Tissue fluid measurement device
US20230068431A1 (en) 2021-08-13 2023-03-02 3Ive Labs, Llc Negative Pressure Therapy System and Methods
WO2024059244A1 (en) 2022-09-15 2024-03-21 3Ive Labs, Llc Negative pressure therapy devices, systems, and treatment methods with indwelling urinary catheters

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5372141A (en) * 1992-07-01 1994-12-13 Body Composition Analyzers, Inc. Body composition analyzer
US5615689A (en) 1994-12-12 1997-04-01 St. Luke's-Roosevelt Hospital Method of predicting body cell mass using bioimpedance analysis
ES2142219B1 (es) * 1997-03-06 2000-11-16 Nte Sa Procedimiento para determinar la composicion y calidad de sustancias de naturaleza carnica.
JPH11155829A (ja) * 1997-11-28 1999-06-15 A & D Co Ltd ２電極式体脂肪計
US6022322A (en) * 1998-02-06 2000-02-08 Intermedics Inc. Non-invasive cardiorespiratory monitor with synchronized bioimpedance sensing
JP2001070273A (ja) * 1999-09-03 2001-03-21 Tanita Corp 生体電気インピーダンス測定方法および身体組成測定装置
JP2001212098A (ja) * 2000-01-31 2001-08-07 Tanita Corp ワンチップに集積回路化した生体電気インピーダンス測定装置
FR2830740B1 (fr) * 2001-10-12 2004-07-23 Seb Sa Appareil de mesure de la composition corporelle
US20040132167A1 (en) * 2003-01-06 2004-07-08 Peter Rule Cartridge lance
JP2004255120A (ja) * 2003-02-28 2004-09-16 Tanita Corp 体組成推定法及び体組成測定装置
EP1677674A4 (en) * 2003-08-20 2009-03-25 Philometron Inc HYDRATION CONTROL
JP4606459B2 (ja) * 2004-06-29 2011-01-05 フレゼニウス メディカル ケア ドイッチェランド ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 患者の水分状態及び／又は栄養状態を判断するための方法及び装置
CN2713982Y (zh) * 2004-07-01 2005-08-03 姜枫 一种生物电阻率人体体液平衡监测仪器
WO2009146214A1 (en) * 2008-04-18 2009-12-03 Corventis, Inc. Method and apparatus to measure bioelectric impedance of patient tissue
DE102008051347B4 (de) * 2008-10-15 2018-12-06 Fresenius Medical Care Deutschland Gmbh Verfahren zur Bestimmung eines korrigierten Volumenkompartiments eines amputierten Patienten, Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und Computerprogrammprodukt
TWI467171B (zh) * 2009-09-23 2015-01-01 Univ Southern Taiwan Tech 可攜式肉類鮮度檢測器
TW201116256A (en) * 2009-11-09 2011-05-16 Charder Electronic Co Ltd Device for measuring human body composition by using biolectrical impedance method and artificial neural network

Also Published As

Publication number Publication date
EP2763586A1 (en) 2014-08-13
PL2578147T3 (pl) 2016-10-31
EP2578147B1 (en) 2016-04-20
WO2013050170A1 (en) 2013-04-11
EP2578147A1 (en) 2013-04-10
CN103841885A (zh) 2014-06-04
US9980663B2 (en) 2018-05-29
TW201328658A (zh) 2013-07-16
TWI573559B (zh) 2017-03-11
US20140243699A1 (en) 2014-08-28
HK1194273A1 (zh) 2014-10-17
JP2014528295A (ja) 2014-10-27
ES2583755T3 (es) 2016-09-22
JP6249174B2 (ja) 2017-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103841885B (zh) 用于确定水合过度参数或身体成分参数的方法和装置
US11660013B2 (en) Monitoring system
US11612332B2 (en) Hydration status monitoring
JP5128278B2 (ja) 患者の水和及び／又は栄養状態を判断する方法及び装置
JP5682876B2 (ja) 血中代謝物濃度の非侵襲的監視
US8473047B2 (en) Multifrequency bioimpedence device and related methods
AU2022202574B2 (en) Body state classification
Naranjo-Hernández et al. Smart bioimpedance spectroscopy device for body composition estimation
JP2014504527A (ja) 組織量指標の決定
CN114067529A (zh) 一种心衰预测预警的日常监测系统
CN207199314U (zh) 远程随诊检测系统
WO2020196812A1 (ja) 情報提供システム、情報提供プログラム、及びコンピュータ読み取り可能な非一時的記憶媒体
Mencion Seguranyes Application for control, visualization and analysis of Fast-EIS measurements for medical applications
Yugarajah et al. Methodology and Sensor Technology for Hydration Monitoring
Nanhekhan PWM-based Transthoracic Bioimpedance Analyzer for Detecting Heart Failures
JP2023530283A (ja) 浮腫の検出
Ansede Pena A feasibility study of the suitability of an AD5933-based spectrometer for EBI applications

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: DE

Ref document number: 1194273

Country of ref document: HK

C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: GR

Ref document number: 1194273

Country of ref document: HK