CN104337513B - 用于评估肌肉品质的设备 - Google Patents

用于评估肌肉品质的设备 Download PDF

Info

Publication number
CN104337513B
CN104337513B CN201410385047.4A CN201410385047A CN104337513B CN 104337513 B CN104337513 B CN 104337513B CN 201410385047 A CN201410385047 A CN 201410385047A CN 104337513 B CN104337513 B CN 104337513B
Authority
CN
China
Prior art keywords
parameter
unit
impedance
muscle
meat quality
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
CN201410385047.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104337513A (zh
Inventor
内山朋香
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.)
Tanita Corp
Original Assignee
Tanita Corp
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 Tanita Corp filed Critical Tanita Corp
Publication of CN104337513A publication Critical patent/CN104337513A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104337513B publication Critical patent/CN104337513B/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
    • A61B5/45—For evaluating or diagnosing the musculoskeletal system or teeth
    • A61B5/4519—Muscles
    • 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
    • A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7271—Specific aspects of physiological measurement analysis
    • A61B5/7278—Artificial waveform generation or derivation, e.g. synthesising signals from measured signals
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/74—Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means
    • A61B5/742—Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means using visual displays

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Rheumatology (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Psychiatry (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

提供一种用于评估肌肉品质的设备，所述设备包括：第一获取单元，获取包括以下信息中的至少一个信息的生物电信息：(i)生物电阻抗的电阻分量和电抗分量、(ii)通过将在预定低频的交流电施加到生命机体所测得的第一阻抗和通过将在预定高频的交流电施加到生命机体所测得的第二阻抗；第二获得单元，获取与生命机体的体形有关的身体参数；计算单元，基于所述身体参数并基于第一参数和第二参数中的至少一个，来计算依据在肌肉组织中肌纤维与间质组织的比例的指数，其中，第一参数被表示为电阻分量和电抗分量之间的比率，第二参数被表示为第一阻抗和第二阻抗之间的比率。

Description

用于评估肌肉品质的设备
本申请要求于2013年8月6日提交的第2013-163362号日本专利申请的优先权和利益，所述申请的全部内容通过引用合并于此。
技术领域
本发明涉及一种用于评估肌肉品质的设备，更具体地讲，涉及一种可计算依据肌肉组织中的肌纤维的比例的指数的用于评估肌肉品质的设备。
背景技术
已知的使用生物电阻抗分析的体成分仪基于通过将阻抗测量电极连接到手或脚、施加电流并测量电压而测得的阻抗，来计算与身体脂肪或肌肉量有关的指数。
JP2012-210355A公开了一种用于评估肌肉量的方法，所述方法基于通过将在预定高频的交流电施加到阻抗测量电极所测得的阻抗与通过将在预定低频的交流电施加到阻抗测量电极所测得的阻抗的比率，来判断肌肉发育(肌细胞变得更厚)和肌肉萎缩(肌细胞变得更薄)的程度。
JP2012-210355A公开了通过评估在细胞内液和细胞外液之间的比率来判断肌肉发育和肌肉萎缩的程度(以下被称为“细胞内液/细胞外液比率”)。
发明内容
然而，当细胞内液和细胞外液例如由于年龄的增长而相同程度地减少时，细胞内液/细胞外液比率变化不大。因此，即使肌细胞出现肌肉萎缩，也难以判断这种肌肉萎缩。
当细胞内液和细胞外液例如在成长阶段期间而相同程度地增加时，细胞内液/细胞外液比率同样变化不大。因此，即使肌细胞出现肌肉发育，也难以判断这种肌肉发育。
本发明在上述情况下被构思，并且本发明的目标在于提供一种用于评估肌肉品质的设备，其中，即使在细胞内液和细胞外液相同程度地减少或增加时，该设备仍可计算反映肌细胞(即，肌纤维)的萎缩或发育的指数。
为了实现以上目标，根据本发明的一方面的用于评估肌肉品质的设备包括：第一获取单元，被配置为获取包括以下信息中的至少一个信息的生物电信息：(i)生物电阻抗的电阻分量和电抗分量、(ii)通过将在预定低频的交流电施加到生命机体所测得的第一阻抗和通过将在预定高频的交流电施加到生命机体所测得的第二阻抗；第二获取单元，被配置为获取与生命机体的体形有关的身体参数；计算单元，基于所述身体参数并基于第一参数和第二参数中的至少一个来计算依据在肌肉组织中肌纤维与间质组织的比例的指数，其中，第一参数被表示为电阻分量和电抗分量之间的比率，第二参数被表示为第一阻抗和第二阻抗之间的比率。
在本发明的以上方面，身体参数可包括与生命机体的肌肉量有关的参数。
在本发明的以上方面，身体参数可包括与生命机体的重量有关的参数。
在本发明的以上方面，身体参数可包括生命机体的阻抗指数。
在本发明的以上方面，除了计算依据在肌肉组织中肌纤维与间质组织的比例的指数之外，计算单元可使用与用于计算所述指数的参数相同的参数，并使用与在计算所述指数时的所述参数中的至少一个参数的贡献率不同的所述参数中的至少一个参数的贡献率，以计算肌肉量指数。
根据本发明的以上方面的用于评估肌肉品质的设备还可包括：显示单元，被配置为显示依据在肌肉组织中肌纤维与间质组织的比例的指数的计算值以及肌肉量指数的计算值，或显示基于依据在肌肉组织中肌纤维与间质组织的比例的指数的计算值以及肌肉量指数的计算值的信息。
根据本发明的以上方面的用于评估肌肉品质的设备还可包括用于和外部装置交换信息的接口。
在本发明的以上方面中，第一获取单元可经由所述接口从外部装置接收第一参数和第二参数中的至少一个，第二获取单元可经由所述接口从外部装置接收所述身体参数。
在本发明的以上方面中，计算单元可经由所述接口将计算出的指数发送到外部装置。
除了第一参数和第二参数中的至少一个之外，根据本发明的以上方面的用于评估肌肉品质的设备考虑作为与生命机体的体形有关的参数的身体参数，并计算依据在肌肉组织中肌纤维与间质组织的比例的指数，其中，第一参数被表示为生物电阻抗的电阻分量R和电抗分量X之间的比率，第二参数被表示为第一阻抗Zlow和第二阻抗Zhigh之间的比率。因此，即使在细胞内液和细胞外液相同程度地减少或增加时，仍可计算反映肌纤维的大小的指数。
通过包括有与肌肉量有关的参数、与重量有关的参数以及生命机体的阻抗指数中的至少一个的身体参数，可提高以上描述的反映肌纤维的大小的差异的指数的精确度。具体地，当至少包括有与肌肉量有关的参数时，仍可进一步提高以上描述的指数的精确度。
通过计算单元计算依据在肌肉组织中肌纤维与间质组织的比例的指数并计算肌肉量指数，可基于肌肉量和品质来综合地评估肌肉强度。因此，与基于这些因素中的一个进行评估相比较，可更加精确地评估肌肉强度。因此，通过在显示单元上显示肌肉量和品质的指数的计算值，或显示基于这些计算值的信息，用户可更加精确地把握自己肌肉的状态。
根据本发明，即使当细胞内液和细胞外液相同程度地减少或增加时，仍可计算反映肌纤维的萎缩或发育的指数。
附图说明
以下将参照附图进一步描述本发明，其中：
图1是示出作为本发明的实施例的用于评估肌肉品质的设备100的透视图；
图2是示出用于评估肌肉品质的设备100的配置的框图；
图3是示出使用等效电路的生命机体中的电流路径的模型的模型图；
图4是示出体积和阻抗之间的关系的模型；
图5是示出当发生肌肉萎缩时在肌肉组织中肌细胞内液的量减少的肌肉组织的横截面模型；
图6示出使用肌肉量指数和肌肉品质指数的肌肉力量评估；
图7是针对对象计算的肌肉量分数和肌肉品质分数的数据分布图；
图8是针对对象计算的肌肉衰减症指数和肌肉品质点的数据分布图；
图9是示出对用于评估肌肉品质的设备100的修改的框图。
具体实施方式
参照图1至图8，下面描述根据本发明的用于评估肌肉品质的设备的实施例。在每个附图中，用相同的参考标志来标记相同的组件。
首先，描述根据本发明的用于评估肌肉品质的设备的实施例。图1是示出本实施例中的用于评估肌肉品质的设备100的透视图。本实施例中的用于评估肌肉品质的设备100是体成分仪100a，但是本发明不限于这种方式。
如图1中所示，本实施例中的用于评估肌肉品质的设备100包括平台单元1和握持单元2，其中，被测量的对象站在平台单元1上，被测量的对象用双手握持握持单元2。平台单元1和握持单元2通过电缆200连接。
<平台单元1>
平台单元1包括第一电极单元11、身体信息输入单元14和显示单元16，其中，第一电极单元11设置在被测量的对象用双脚所站的平面上，身体信息输入单元14允许输入与身体有关的信息并构成以下描述的第二获取单元21的一部分(参见图2)，显示单元16显示例如从身体信息输入单元14输入的与身体有关的信息，并且是输出单元15的一部分(参见图2)。第一电极单元11构成以下描述的第一获取单元20的一部分(参见图2)，并包括第一电流供应电极对12(被表示为电极12a和电极12b)和第一电压测量电极对13(被表示为电极13a和13b)。
第一电流供应电极对12可通过在与作为生命机体的被测量的对象的脚底接触时供应交流电，来促使弱交流电在被测量的对象中流动。在下面提供细节。
第一电压测量电极对13用于在交流电被施加到被测量的对象时测量电压。在下面提供细节。
身体信息输入单元14包括设置键14a、向上键14b和向下键14c。向上键14b和向下键14c选择信息或改变数值，设置键14a设置选择的信息或数值。在本实施例中，可通过操作设置键14a、向上键14b和向下键14c来输入被测量的对象的与身体有关的信息(诸如性别、年龄、身高等)。
显示单元16响应于由被测量的对象对身体信息输入单元14的操作来改变显示的信息。在观看显示单元16上的显示器的同时，被测量的对象可输入与身体有关的信息。显示单元16可显示由用于评估肌肉品质的设备100进行测量的结果，并且被测量的对象可经由显示单元16上的显示器查看该结果。
<握持单元2>
握持单元2包括作为第二电极单元17的第二电流供应电极对18(被表示为电极18a和18b)和第二电压测量电极对19(被表示为电极19a和19b)。如同上述第一电极单元11，第二电极单元17也构成以下描述的第一获取单元20的一部分(参见图2)。被测量的对象握持握持单元2，以便接触第二电流供应电极对18。在此状态下，弱交流电通过第二电流供应电极18施加到被测量的对象。第二电压测量电极对19用于在交流电被施加到被测量的对象时测量电压。注意，在本实施例中，第二电流供应电极对18位于第二电压测量电极对19之间，但是本发明不限于此布置。第二电压测量电极对19可位于第二电流供应电极对18之间。在下面提供关于第二电极单元17的细节。
图2是示出在本实施例中的用于评估肌肉品质的设备100的框图。下面详细地描述用于评估肌肉品质的设备100的配置。
如图2中所示，用于评估肌肉品质的设备100包括第一获取单元20、第二获取单元21、计算单元22、控制单元23、输出单元15和存储单元26。如图1中所示，在本实施例中，第一获取单元20中的第二电极单元17设置在握持单元2中，该结构的其余部分全部设置在平台单元1中。
<第一获取单元20>
第一获取单元20可获取包括以下信息中的至少一个信息的生物电信息：(i)生物电阻抗的电阻分量R和电抗分量X、(ii)通过将在预定低频的交流电施加到生命机体所测得的第一阻抗Zlow和通过将在预定高频的交流电施加到生命机体所测得的第二阻抗Zhigh。
这里，被表示为生物电阻抗的电阻分量R和电抗分量X之间的比率的第一参数以及被表示为第一阻抗Zlow和第二阻抗Zhigh之间的比率的第二参数是与细胞内液/细胞外液比率高度相关的参数。将参照图3至图5简单描述其原因。图3是示出使用等效电路的生命机体中的电流路径的模型的模型示图，图4是示出体积和阻抗之间的关系的模型，图5是示出当发生肌肉萎缩时在肌肉组织中肌细胞内液的量减少的肌肉组织的横截面模型。
在身体组织中，无脂肪组织的大部分是包括许多电解质的身体水分，电流很容易流过无脂肪组织。然而，脂肪组织和骨骼被认为是几乎不包括电解质的非电解质组织。因此，在无脂肪组织中，肌肉组织是电解质组织，然而骨骼和脂肪组织(诸如皮下脂肪和内脏脂肪)可被认为是非电解质组织。
因此，如图3中所示，肌肉组织可被建模为电路EC。电路EC示出了上述电解质组织的等效电路，并用细胞外液电阻以及包括细胞内液电阻和细胞膜电容的串联部分之间的并联电路来表示。
电路EC是使用细胞级的作为电解质组织的肌肉组织的模型。肌肉组织包括由细胞膜包裹细胞内液的肌细胞(肌纤维)以及在细胞膜外部的细胞外液。细胞内液和细胞外液作为电阻。由于细胞膜由脂质双分子层构成，因此细胞膜是电容性的，并因此在低频电流接近于直流电的情况下在电学上成为绝缘体，使得电流不能流动到细胞内液。然而，在增加频率时，电流流过细胞膜并且还流过细胞内液。因此，上述等效电路可利用作为电容的细胞膜以及作为电阻的细胞内液和细胞外液来表示。
在图3中所示的模型中，当使用直流电时，电流将细胞外液电阻作为电流路径，如由交替的长短虚线所示。因此，关于细胞外液的信息也被反映在测量值中。然而，当使用交流电时，电流将细胞外液电阻、细胞内液电阻和细胞膜电容作为电流路径，如由交替的一长两短虚线所示。因此，关于细胞外液和细胞内液的信息也被反映在测量值中。随着频率增加，细胞膜电容的影响减小，并因此更显著地反映出关于细胞内液电阻的信息。因此，随着电流频率的提高，肌细胞被更大程度地反映在计算出的阻抗中。
考虑图4中示出的材质模型，其中，V是体积，ρ是以Ωm为单位的电阻率，A是横截面积，L是长度，阻抗Z被定义为阻抗Z＝ρ×L/A。因此，体积V被表示为V＝A×L，体积V＝ρ×L2/Z。如以上所述，当交流电被施加到生命机体时，在低频区，由于细胞膜由脂质双分子层构成，因此电流不会流入到电容，并且被施加到生命机体的电流中的几乎全部电流流过细胞外液。换句话说，当将在低频测得的生物电阻抗代入用于体积的以上等式时，所得的体积可被认为是细胞外液的体积。另一方面，在高频区，可忽略由于细胞膜产生的电抗分量。因此，当将在高频测得的生物电阻抗代入用于体积的以上等式时，结果值可被认为是包括细胞内液的整个组织的体积。
在已知为肌细胞变得更薄的肌肉萎缩的现象期间，在肌肉组织中的肌细胞内液的量减少，细胞外液的量增加，如从图5中示出的肌肉组织的横截面模型可清楚地看出。换句话说，在整个组织中的肌细胞的体积的比率降低。将这种关系表示为用于体积的等式而产生下面的等式1。
Z高频/Z低频＝(ρ高频×L2/V高频)/(ρ低频×L2/V低频)
＝(ρ高频×V低频)/(ρ低频×V高频) (等式1)
因此，如以上所述，在高频区，阻抗变成整个组织的阻抗，在低频区，阻抗变成细胞外液的阻抗。因此，如果用于低频的电阻率和用于高频的电阻率几乎相等，则可将以上等式表示为下面的等式2。
Z高频/Z低频≈(ρ整个组织×V细胞外液)/(ρ细胞外液×V整个组织)
≈V细胞外液/V整个组织 (等式2)
其中，(0<Z高频/Z低频<1)
换句话说，很明显，在低频测得的生物电阻抗和在高频测得的生物电阻抗之间的比率变成目标组织中的细胞外液的量的比率。如以上所述，随着肌肉萎缩继续，细胞外液的量增加。因此，由以上等式表示的阻抗比率被认为接近于1。
因此，很明显，第二参数是与细胞内液/细胞外液比率高度相关的参数。如同第二参数，被表示为生物电阻抗的电阻分量R和电抗分量X之间的比率的第一参数也是与细胞内液/细胞外液比率高度相关的参数。当细胞萎缩时，肌肉组织中的细胞外液的比例提高，且电阻分量R增加。相反地，因为细胞萎缩和收缩，或因为萎缩加剧以及一部分细胞消除，从而细胞数量减少，因此细胞膜的电容分量的影响降低，促使电抗分量X减小。换句话说，很明显，被表示为生物电阻抗的电阻分量R和电抗分量X之间的比率的第一参数是随着肌细胞的大小的变化而变化且与细胞内液/细胞外液比率具有高相关性的参数。
如图2中所示，在本实施例中的第一获取单元20包括第一电流产生单元27、第一电极单元11、第一电压测量单元28、第一模拟/数字转换器29(下面被称为“第一A/D转换器29”)、第二电流产生单元32、第二电极单元17、第二电压测量单元33、第二模拟/数字转换器34(下面被称为“第二A/D转换器34”)、用于第一获取单元的控制单元30和用于第一获取单元的生物电信息计算单元31。第二电极单元17被设置在握持单元2中，然而，其他组件被设置在平台单元1中。
第一电流产生单元27输出交流电，该交流电在第一电流供应电极对12(12a和12b)之间流动。具体地，第一电流产生单元27包括第一参考电流检测单元37、第一交流电产生单元38和第一频率设置单元39。第一频率设置单元39由用于第一获取单元的控制单元30来控制，并设置预定频率。第一参考电流检测单元37将在被侧量的对象中流动的电流检测为参考电流，并将检测到的电流作为参考电流检测信号输出到第一交流电产生单元38。第一交流电产生单元38产生具有以下值的交流电：基于参考电流检测信号和由第一频率设置单元39设置的频率的值。此交流电经由第一电流供应电极对12被施加到生命机体。
构成第一电流供应电极对12的第一电流供应电极12a和12b暴露在平台单元1上，如图1中所示，并且被测量的对象站在平台单元1上，使得双脚的底部分别接触第一电流供应电极12a和12b。在这种情况下，通过经由第一电流供应电极对12将交流电施加到作为生成机体的被测量的对象，电流流到被测量的对象。
如同第一电流供应电极12a和12b，构成第一电压测量电极对13的第一电压测量电极13a和13b暴露在平台单元1上。被测量的对象站在平台单元1上，使得双脚的底部分别接触第一电压测量电极13a和13b。换句话说，被测量的对象站在平台单元1上，使得一只脚的底部接触第一电流供应电极12a和第一电压测量电极13a，另一只脚的底部接触第一电流供应电极12b和第一测量电压电极13b。因此，当交流电通过第一电流供应电极对12被施加到生命机体时，第一电压测量电极对13允许测量双脚之间的电压降。
第一电压测量单元28测量第一电压测量电极13a和13b之间的电压。由第一电压测量单元28测得的模拟电位差信号被第一模拟/数字转换器29转换为第一信号，并被输入到用于第一获取单元的控制单元30。
使用随着电流通过第一电流供应电极对12被施加到生命机体而被第一电压测量单元28测得的电压以及被第一参考电流检测单元37检测到的参考电流，用于第一获取单元的生物电信息计算单元31获取包括以下信息中的至少一个的生物电信息：(i)电阻分量R和电抗分量X、(ii)第一阻抗Zlow和第二阻抗Zhigh。
在第一获取单元20中的第二电流产生单元32包括第二参考电流检测单元44、第二交流电产生单元45和第二频率设置单元46。第二电流产生单元32、第二电压测量单元33、第二A/D转换器34、第二电极单元17、用于第一获取单元的控制单元30和用于第一获取单元的生物电信息计算单元31通过与以上描述的用于经由第一电极单元11获取生物电信息的方法相同的方法来获取生物电信息。被测量的对象握持握持单元20，使得一只手接触第二电流供应电极18a和第二电压测量电极19a，另一只手接触第二电流供应电极18b和第二电压测量电极19b，并且在此状态下，通过将交流电施加到被测量的对象来获取生物电信息。在本实施例中，第一获取单元20包括作为控制单元的用于第一获取单元的控制单元30，但是可提供用于第一电极单元11的第一控制单元和用于第二电极单元17的第二控制单元。另外，在本实施例中，用于第一获取单元的生物电信息计算单元31被提供作为生物电信息计算单元，但是可提供用于第一电极单元11的第一生物电信息计算单元和用于第二电极单元17的第二生物电信息计算单元。在用于评估肌肉品质的设备100中的控制单元23也可被配置为包括用于第一获取单元的控制单元30的功能。
在本实施例中，通过分别地供应电流和测量电压的第一电极单元11和第二电极单元17来获取生物电信息，但是获取生物电信息不限于此方法。具体地，第一获取单元20包括第一电极单元11和第二电极单元17，因此包括总共四个电流供应电极12a、12b、18a和18b，以及总共四个电压测量电极13a、13b、19a和19b。因此能够实现可促使交流电在任意两个电流供应电极之间流动的结构，和可测量任意两个电压测量电极之间的电压的结构。利用此结构，第一获取单元20可获取生命机体的不同的身体部位(四肢和躯干，即，五个身体部位)的生物电信息。
<用于第一获取单元20获取电阻分量R和电抗分量X的方法>
现在将描述用于第一获取单元20获取生物电阻抗的电阻分量R和电抗分量X的方法。
一旦在通过电流供应电极对12向生命机体施加在预定频率(例如，50kHz)的交流电时完成了由第一电压测量单元28进行的电压测量，则随着电流被施加到第一电流供应电极对12而被第一电压测量单元28测得的电压以及被第一参考电流检测单元37检测到的参考电流被用于执行波形处理，诸如离散傅里叶变换(DFT)。按此方式，用于第一获取单元的生物电信息计算单元31可计算电阻分量R和电抗分量X。另外，在本实施例中，用于第一获取单元的生物电信息计算单元31可从由用于第一获取单元的生物电信息计算单元31计算的电阻分量R和电抗分量X来计算被表示为电阻分量R和电抗分量X之间的比率的第一参数。注意，在本实施例中描述使用在50kHz频率的交流电的情况，但是本发明不限于此方式。由于频率范围反映细胞特性，因此可使用在1kHz至10MHz范围内的任何频率。
另外，在本实施例中，使用利用第一电极单元11获得的电阻分量R和电抗分量X来计算第一参数，但是可使用利用第二电极单元17获得的电阻分量R和电抗分量X来计算第一参数。还可使用利用第一电极单元11的电极和第二电极单元17的电极两者所获得的生物电阻抗的电阻分量R和电抗分量X，来计算第一参数。请注意，将第一参数表示为电阻分量R和电抗分量X的比率已足够，并且第一参数可以是电阻分量R/电抗分量X或电抗分量X/电阻分量R。
<用于第一获取单元20获取第一阻抗Zlow和第二阻抗Zhigh的方法>
以下描述用于第一获取单元20获取第一阻抗Zlow和第二阻抗Zhigh的方法，其中，通过将在预定低频的交流电施加到生命机体来测得第一阻抗Zlow，通过将在预定高频的交流电施加到生命机体来测量第二阻抗Zhigh。
通过与以上描述的方法相同的方法，用于第一获取单元的生物电信息计算单元31在通过第一电流供应电极对12向被测量的对象施加在预定低频(例如，5kHz)的交流电时，计算电阻分量Rlow和电抗分量Xlow，并在通过第一电流供应电极对12向被测量的对象施加在预定高频(例如，250kHz)的交流电时，计算电阻分量Rhigh和电抗分量Xhigh。由于阻抗Z可计算为Z＝(R2+X2)1/2，因此用于第一获取单元的生物电信息计算单元31可使用此等式来计算第一阻抗Zlow和第二阻抗Zhigh。另外，在本实施例中，用于第一获取单元的生物电信息计算单元31可从由用于第一获取单元的生物电信息计算单元31计算的第一阻抗Zlow和第二阻抗Zhigh，来计算被表示为第一阻抗Zlow和第二阻抗Zhigh之间的比率的第二参数。注意，在本实施例中，描述了预定低频为5kHz的示例，但是可使用产生接近于当施加直流电时的生物电阻抗的值的任意低频。因此，预定低频可处于10kHz或更小的频率范围内。另外，在本实施例中，描述了预定高频为250kHz的示例，但是可使用产生接近于当频率无限大时的生物电阻抗的值的任意频率。因此，预定高频可处于200kHz或更大的频率范围内。
在本实施例中，使用利用第一电极单元11获得的电阻分量R和电抗分量X来计算第二参数，但是可使用利用第二电极单元17获得的电阻分量R和电抗分量X来计算第二参数。也可利用使用第一电极单元11的电极和第二电极单元17的电极两者所获得的生物电阻抗的电阻分量R和电抗分量X，来计算第二参数。将第二参数表示为第一阻抗Zlow和第二阻抗Zhigh的比率也已足够，并且第二参数可以是第一阻抗Zlow/第二阻抗Zhigh或第二阻抗Zhigh/第一阻抗Zlow。
<第二获取单元21>
第二获取单元21可获得与生命机体的体形相关的身体参数。在此上下文中，“体形”是指身体的体格(诸如是瘦削的、强壮的、胖的等等)，并且是由骨骼结构、肌肉量、皮下脂肪、重量、高度等指示的外部形态。身体参数的示例包括与生命机体的肌肉量相关的参数、与生命机体的重量相关的参数和生命机体的阻抗指数。
具体地，与生命机体的肌肉量相关的参数可以是例如：全身的肌肉量或其中的一部分、全身肌肉量与身体重量的比例(以下称为“全身肌肉比率”)、每个身体部位的肌肉量与该身体部位的重量的比例(以下称为“身体部位肌肉比率”)或每个身体部位的肌肉量与身体重量的比例(以下称为“身体部位/身体重量肌肉比率”)。
与生命机体的重量相关的参数的示例包括：身体质量指数(BMI，表示为身体重量/高度2)、生命机体的身体重量、生命机体的每个身体部位的重量等。应注意的是，“生命机体的身体重量”是指总的身体重量，与之相反，“生命机体的每个身体部位的重量”是指每个身体部位的肌肉量、脂肪量和骨头量的总和。
另外，使用高度(Ht)的平方除以阻抗的绝对值(|Z|)作为生命机体的阻抗指数(Ht2/|Z|)。可将从身体信息输入单元14输入的被作为生命机体而测量的对象的身体高度或身体部位的长度用作高度(Ht)。当生命机体被假定为一个同质圆柱体或针对四肢和躯干的五个同质圆柱体的总和时，则由于同质圆柱体的体积与阻抗指数成正比，因此生命机体的阻抗指数可用作与全身的体积或身体部位的体积相关的参数。
可使用生物电特性来在统计学上估计全身或身体部位的肌肉量作为身体参数。还可将从身体信息输入单元14输入的性别、年龄等用作身体参数。
如图2中所示，本实施例中的第二获取单元21包括：重量测量单元40，测量生命机体的重量；身体信息输入单元14，允许与生命机体的身体相关的信息的外部输入；身体参数推导单元41，可进行下列操作：(i)基于由重量测量单元40测量出的值和由第一获取单元20获得的生物电信息来推导与生命机体的肌肉量相关的身体参数，(ii)基于由重量测量单元40测量出的值和从身体信息输入单元14输入的与身体相关的信息来推导与生命机体的重量相关的身体参数，(iii)基于从身体信息输入单元14输入的与身体相关的信息和由第一获取单元20获得的生物电信息来推导作为身体参数的阻抗指数。应注意的是，本实施例中的重量测量单元40是使用称重传感器(诸如，应变计等)的身体重量测量单元40a，但本发明不限于这种方式。
本实施例中的重量测量单元40可测量站在平台单元1中的第一电极单元11的暴露面上的被测量的对象的身体重量。
如上所述，身体信息输入单元14可接收被测量的对象的与身体相关的信息(诸如，性别、年龄、高度等)的输入。
身体参数推导单元41使用由重量测量单元40测量出的值、从身体信息输入单元14输入的与身体相关的信息和由第一获取单元20获得的生物电信息，来推导多个身体参数。
具体地，身体参数推导单元41将由重量测量单元40测量出的身体重量的值和由第一获取单元20获得的生物电阻抗用作生物电信息，从而通过计算来推导全身肌肉比率和身体部位/身体重量肌肉比率，作为与生命机体的肌肉量相关的身体参数。更具体地，使用从测量出的生物电阻抗和身体重量的值计算出的脂肪量、估计出的骨骼量等来推导全身肌肉比率和身体部位/身体重量肌肉比率。
身体参数推导单元41使用由重量测量单元40测量出的身体重量的值和从身体信息输入单元14输入的高度，来通过计算推导BMI，作为与生命机体的重量相关的身体参数。
另外，身体参数推导单元41使用从身体信息输入单元14输入的高度和由第一获取单元20获得的作为生物电信息的生物电阻抗，来推导生命机体的阻抗指数。
本实施例中的第二获取单元21获得上述身体参数，但本发明不限于这种方式。例如，可使用利用从身体信息输入单元14输入的性别或年龄而间接地推导出的与生命机体的肌肉量相关的身体参数，或使用通过利用第一获取单元20的第一电极单元11和第二电极单元17的电极推导生命机体的每个身体部位的肌肉量和肌肉比率而得到的与生命机体的肌肉量相关的身体参数。另外，可将由重量测量单元40获得的身体重量直接用作生命机体的身体参数。如上所述，在本实施例中，身体参数推导单元41使用从测量出的生物电阻抗和身体重量的值计算出的脂肪量、估计出的骨骼量等来推导肌肉比率，但可从由第一获取单元20获得的生物电阻抗、由重量测量单元40测量的身体重量和从身体信息输入单元14输入的高度直接推导出肌肉比率。
在本实施例中，从身体信息输入单元14输入被测量的对象的一部分身体信息(诸如高度、性别、年龄等)。然而，第二获取单元21可包括：高度测量单元(未示出)，可测量生命机体的身体高度或身体部位长度；身体参数推导单元41，可使用由高度测量单元测量出的值来推导身体参数。
<计算单元22>
计算单元22基于第一参数和第二参数中的至少一个参数以及身体参数来计算依据肌肉组织中肌纤维与间质组织的比例的指数，其中，第一参数表示为电阻分量R与电抗分量X之间的比率，第二参数表示为第一阻抗Zlow和第二阻抗Zhigh之间的比率。
“第一参数”是从由第一获取单元20获得的生物电阻抗的电阻分量R和电抗分量X计算出的参数。“第二参数”是从由第一获取单元20获得的第一阻抗Zlow和第二阻抗Zhigh计算出的参数。“身体参数”是由第二获取单元21获得的参数。如上所述，在本实施例中，第一获取单元20的生物电信息计算单元31计算第一参数和第二参数中的至少一个参数，但可选地，计算单元22可计算第一参数和第二参数中的至少一个参数。
另外，“依据肌肉组织中肌纤维与间质组织的比例的指数”是指肌肉组织中肌纤维与间质组织的比例(肌肉品质)，是指作为表示肌肉组织中肌纤维与间质组织的比例的指数的肌肉品质指数，或者是指包括作为因数的至少一个肌肉品质指数的总肌肉品质指数。所有这些是与评估肌肉品质相关的指数。在此上下文中，“肌肉组织”表示“被筋膜所覆盖的肌束的集合”，而“肌束”表示“被肌束膜所覆盖并包括肌纤维和位于肌纤维之间的间质组织的组织”。另外，“肌纤维”是指肌细胞，而“间质组织”是指肌束内除了肌纤维以外的所有组织。
除了肌肉品质指数以外，“总肌肉品质指数”包括考虑块肌和慢肌的比例、间质组织中的脂肪、结缔组织的入侵等的与肌肉品质相关的综合指数。
本实施例中的计算单元22计算作为表示肌肉组织中肌纤维与间质组织的比例的指数的肌肉品质指数，作为依据肌肉组织中肌纤维与间质组织的比例的指数。具体地，使用多种参数(BMI、肌肉量等)的对肌肉品质的贡献率和对肌肉量的贡献率来计算本实施例中的肌肉品质指数，其中，所述多种参数与肌肉强度相关，使用诸如主分量分析的统计学方法从针对众多对象获得的实验结果确定所述多种参数。应注意的是，“肌肉量”是指肌肉的重量或体积。
本实施例中的计算单元22将由第一获取单元20获得的第一参数和第二参数中的至少一个参数以及由第二获取单元21获得的身体参数用作上述与肌肉强度相关的参数。本实施例中的计算单元22随后通过将这些在统计学上确定的参数的对肌肉品质的贡献率a1和a2到aN分别与由第一获取单元20获得的参数获得值P1和由第二获取单元21获得的身体参数获得值P2到PN相乘，对所有项求和(参见下面的等式3)，来计算肌肉品质分数作为肌肉品质指数。
肌肉品质分数＝a1×(P1)+a2×(P2)+…+aN×(PN)(等式3)
应注意的是，在本实施例中，由第一获取单元20获得的作为第一参数和第二参数中的至少一个的参数获得值P1以及由第二获取单元21获得的身体参数获得值P2到PN在被转化为广义数值之后被使用。例如，可将下面的等式4用作用于将数值k转化为广义数值k′的方法。
k′＝(k–k的平均值)/k的标准偏差(等式4)
在本实施例中，将BMI、全身肌肉比率、身体重量中的腿部的肌肉量(作为身体部位/身体重量肌肉比率)和生命机体的阻抗指数用作身体参数，但使用至少一个身体参数足以，并且本发明不限于使用所有这些身体参数。例如，除了以上身体参数以外或者作为上述身体参数的替代，可使用全身肌肉量、身体部位肌肉比率、除了腿部以外的身体部位的身体部位/身体重量肌肉比率等。然而，与使用一个身体参数时相比，使用多个身体参数提高了肌肉品质指数的准确性。
由第一获取单元20获得的作为第一参数和第二参数中至少一个的参数根据肌细胞内液与肌细胞外液之间的比率而改变，但当肌细胞内液和肌细胞外液以相同程度减少或增加时，利用该参数难以判断肌肉萎缩和肌肉发展。然而，用于评估肌肉品质的设备100的计算单元22不仅使用由第一获取单元20获得的第一参数和第二参数中的至少一个参数，还使用上述身体参数中的至少一个参数来计算指数。因此，肌肉量的绝对量反映在所计算出的指数中。因此，当肌细胞内液和肌细胞外液以相同程度减少或增加时(例如，当肌纤维萎缩并且同时整个肌肉组织收缩时)，指数还允许对肌肉萎缩和肌肉发展进行判断。
可由计算单元22使用的身体参数的示例包括与生命机体的肌肉量相关的身体参数、与生命机体的重量相关的身体参数、生命机体的阻抗指数等，但与生命机体的肌肉量相关的身体参数的使用是尤为优选的。在身体内，腿部的肌肉量最容易被削弱，因此，在与生命机体的肌肉量相关的身体参数当中，与腿部的肌肉量相关的身体参数是优选的。
除了上述肌肉品质分数以外，本实施例中的计算单元22还计算肌肉量分数作为肌肉量指数。
使用上述在统计学上确定的对肌肉量的贡献率来计算肌肉量指数。具体地，计算单元22计算肌肉品质分数作为肌肉品质指数，还使用相同的参数作为用于计算肌肉品质分数的参数，从而通过将对肌肉量的贡献率b1和b2到bN分别乘以所计算出的参数的值P1和P2到PN，对所有项求和(参见下面的等式5)来计算肌肉量分数作为肌肉量指数。
肌肉量分数＝b1×(P1)+b2×(P2)+…+bN×(PN)(等式5)
对于由第一获取单元20获得的作为第一参数和第二参数中的至少一个的参数，对肌肉品质的贡献率a1大体上是大的，与此相反，对肌肉量的贡献率b1小于对肌肉品质的贡献率a1。关于作为由第二获取单元21获得的身体参数的身体部位/身体重量肌肉比率以及生命机体的阻抗指数，当上面的等式5中的P2是身体部位/身体重量肌肉比率，而P3是生命机体的阻抗指数时，对肌肉品质的贡献率a2和a3小，与此相反，对肌肉量的贡献率b2和b3大于对肌肉品质的贡献率a2和a3。
通常，可通过对肌肉量进行评估来针对年轻人评估肌肉力量。然而，在老年人的情况下，肌肉组织当中的肌纤维变薄，并逐渐被脂肪或结缔组织取代。因此，无法仅仅通过对作为实际大小的肌肉组织的肌肉量进行评估来准确地评估肌肉力量。然而，在本实施例中，利用肌肉量指数和肌肉品质指数两者来对肌肉进行评估，因此，可从这两个指数对构成肌肉力量的因数进行评估。
<控制单元23>
控制单元23与第一获取单元20、第二获取单元21、计算单元22、输出单元15和存储单元26连接，并控制这些单元中的每一个单元。
<输出单元15>
本实施例中的输出单元15包括显示单元16。显示单元16显示依据由计算单元22计算出的肌肉品质指数的计算值和肌肉量指数的计算值的信息。
依据肌肉品质指数的计算值和肌肉量指数的计算值的信息的示例包括：考虑肌肉量和肌肉品质的当前肌肉状态、建议和提议的锻炼计划。图6是在水平轴上表示肌肉量指数并在垂直轴上表示肌肉品质指数的示图。在区域(1)中，肌肉量大，并且肌肉品质好。在区域(2)中，肌肉量大，但肌肉品质差。在区域(3)中，肌肉量小，但肌肉品质好。在区域(4)中，肌肉量小，并且肌肉品质也差。
在本实施例中，预先针对作为肌肉品质指数的肌肉品质分数和作为肌肉量指数的肌肉量分数来设置预定阈值。因此，在对被测量的对象的肌肉品质分数和肌肉量分数进行计算之后，将所述肌肉品质分数和肌肉量分数与阈值进行比较，以对确定结果属于区域(1)到区域(4)中的哪一个进行确定，并将相应的信息输出到显示单元16。
例如当确定结果属于区域(1)时，依据确定结果的信息是消息“您应该保持您的生活方式”。通过看到这条消息，被检测的对象可看到他们具有好的生活方式，并可主动地保持他们的生活方式。
当确定结果属于区域(2)时，例如消息“您拥有肌肉量，但品质差。您应当进行阻力训练”被显示在显示单元16上。通过看到这条消息，被测量的对象可了解到他们的肌肉品质(肌肉品质是难以通过外表来判断的)，并被提示重新思考他们的生活方式。应注意的是，属于区域(2)的肌肉的类型在年轻时进行锻炼但现在不再进行锻炼的人们当中相对常见。因此，可建议进行阻力训练以首先锻炼在慢肌之前萎缩的快肌。
当确定结果属于区域(3)时，例如消息“您拥有小的肌肉量，但品质好。您应当进行阻力训练和耐力训练”被显示在显示单元16上。通过看到这条消息，被测量的对象可了解到他们的肌肉品质好，并被提示改善他们的生活方式。应注意的是，属于区域(3)的肌肉的类型在生活中始终几乎不锻炼的人们当中相对常见。因此，可建议阻力训练和耐力训练两者作为训练计划。
当确定结果属于区域(4)时，例如消息“您应当大幅改善您的生活方式”被显示在显示单元16上。通过看到这条消息，被测量的对象可了解到他们的肌肉的状态，并被提示改善他们的生活方式。这条消息还可提示对象在他们的日常生活中小心摔倒等。
在本实施例中，将当前肌肉状态、建议、提议的训练计划等用作依据肌肉品质指数的计算值和肌肉量指数的计算值的信息，但所述信息不限于这些示例。例如，实际计算出的值可被显示在显示单元16上。示出肌肉品质指数的计算值和肌肉量指数的计算值的区的示图也可被显示在显示单元16上。
在本实施例中，使用从一组健康个体、一组由医生、护士等认定为处于未来需要护理的风险中的人(以下称为“处于需要护理的风险中的老年人”)和一组由医生、护士等认定为需要护理的人(以下称为“需要护理的老年人”)获得的肌肉量分数的平均值和肌肉品质分数的平均值，来设置作为肌肉品质指数的肌肉品质分数的预定阈值和作为肌肉量指数的肌肉量分数的预定阈值。具体地，对于肌肉量分数和肌肉品质分数，以上三组的平均值的平均被设置为阈值。
除了上述用于设置阈值的方法以外，可使用用于根据针对所述三组(即，健康个体、处于需要护理的风险中的老年人和需要护理的老年人)获得的肌肉量分数的平均和肌肉品质分数的平均，针对任意两组来基于标准偏差设置阈值的方法。例如，使用这三组当中的两组G1和G2，可基于满足下面的等式6的系数s和标准偏差来设置G1和G2的阈值。
(G1的平均)-s×(G1的标准偏差)
＝(G2的偏差)+s×(G2的标准偏差)(等式6)
另外，用于设置阈值的方法不限于上述方法并可以是多种方法中的任意一个，诸如，用于基于明确定义的数值(诸如肌肉衰减症指数)来设置阈值的方法，或用于考虑对象的年龄来设置阈值的方法。
<存储单元26>
存储单元26包括随机存取存储器(RAM)42和只读存储器(ROM)43。RAM 42暂时存储从身体信息输入单元14输入的与身体相关的信息(诸如，性别、高度、年龄等)、测量出的数据、计算结果等。ROM 43存储用于评估肌肉品质的整个设备100的控制程序、用于第一获取单元20的控制单元30的控制程序、针对肌肉品质指数和肌肉量指数预先设置的计算公式、用于确定肌肉品质指数和肌肉量指数的程序、供应给第一获取单元20中的第一电极单元11和第二电极单元17的交流电频率等。
到目前为止，已大体上描述了用于评估肌肉品质的设备100的结构。以下示出由用于评估肌肉品质的设备100利用上述方法计算出的肌肉品质指数和肌肉量指数的实际结果。
<由用于评估肌肉品质的设备100计算出的肌肉量分数和肌肉品质分数的结果>
图7是健康的男性个体、处于需要护理的风险中的老年男性和需要护理的老年男性的实际数据分布的示图，其中，在水平轴上表示肌肉量分数并在垂直轴上表示肌肉品质分数。应注意的是，在图7中，健康的个体的数据以年龄段划分。具体地，如图7的图例中所示，健康个体被划分为四个年龄段：59岁以下、60岁到69岁、70岁到79岁和80岁以上。
图7示出由本实施例中的用于评估肌肉品质的设备100计算出的肌肉品质分数如何随年龄而减小，也就是说，肌肉品质趋向于随年龄而恶化。同样清楚的是，处于需要护理的风险中的老年人和需要护理的老年人的肌肉品质分数趋向于低于健康个体的肌肉品质分数。由本实施例中的用于评估肌肉品质的设备100计算出的作为肌肉品质指数的肌肉品质分数因此成功地示出肌肉品质随年龄的恶化。
另外，图7示出不仅肌肉品质如何趋向于随年龄而降低，而且肌肉量如何也趋向于随年龄而降低。换言之，清楚的是，数据分布随年龄而从右上朝左下移动。同样显然的是，如同肌肉品质分数，处于需要护理的风险中的老年人和需要护理的老年人的肌肉量分数趋向于低于健康个体的肌肉量分数。应注意的是，图7中指示0肌肉品质分数的点的水平轴指示所有对象的肌肉品质分数的平均，图7中指示零肌肉量分数的垂直轴指示所有对象的肌肉量分数的平均。在图7中示出了所述垂直轴和水平轴，但另外地包括显示年龄段的平均的参考轴，使得以上随年龄的趋势更加清楚。
图8是健康男性个体、处于需要护理的风险中的老年男性和需要护理的老年男性的实际数据分布的示图，其中，在水平轴上表示肌肉衰减症指数并在垂直轴上表示肌肉品质分数。肌肉衰减症指数是依据四肢肌肉量/高度2而计算出的指数，并通常用作肌无力的指数。也可从图8中得出与图7中类似的趋势。
如上所述，由用于评估肌肉品质的设备100计算出的肌肉品质指数成功地示出肌肉品质随年龄的恶化。肌肉量指数还成功地示出公知的肌肉量随年龄的减少。因此，清楚的是，本实施例中的肌肉品质指数和肌肉量指数是用于评估肌肉品质和肌肉量的有效指数。
在本发明中，已将包括平台单元1和握持单元2的体成分仪100a描述为用于评估肌肉品质的设备100。然而，对于用于评估肌肉品质的设备100，包括第一获取单元20、第二获取单元21和计算单元22足以，其中，第一获取单元20获得生物电信息第二获取单元21获得与生命机体的体形相关的身体参数，计算单元22基于第一参数和第二参数中的至少一个参数以及身体参数来计算依据肌肉组织中肌纤维与间质组织的比例的指数，其中，生物电信息包括下列项中的至少一个：(i)生物电阻抗的电阻分量R和电抗分量X以及(ii)通过将在预定的低频(例如，5kHz)的交流电施加到生命机体而测量出的第一阻抗Zlow和通过将在预定的高频(例如，250kHz)的交流电施加到生命机体而测量出的第二阻抗Zhigh，其中，第一参数表示为电阻分量R与电抗分量X之间的比率，第二参数表示为第一阻抗Zlow和第二阻抗Zhigh之间的比率。这些单元的具体配置不限于在本实施例中示出的配置。例如，用于评估肌肉品质的设备100可包括平台单元1或握持单元2。另外，电极的配置不限于在本实施例中所示出的。例如，可采用可变形电极(诸如，可附着电极)，以允许卧床的老年人等使用。
本实施例中的第一获取单元20包括测量生物电信息的单元，但第一获取单元20可包括允许外部输入以下信息中的至少一个的生物电信息输入单元：(i)电阻分量R和电抗分量X、(ii)第一阻抗Zlow和第二阻抗Zhigh，并且第一获取单元20可从生物电信息输入单元获得生物电信息。应注意的是，生物电信息输入单元可被配置为允许外部输入第一参数和第二参数中的至少一个参数，其中，第一参数表示为电阻分量R与电抗分量X之间的比率，而第二参数表示为第一阻抗Zlow和第二阻抗Zhigh之间的比率。
另外，如图9中所示，用于评估肌肉品质的设备100可包括生物电信息接收单元(接口48)，生物电信息接收单元允许第一获取单元20通过有线通信或无线通信从外部装置47(诸如，台式计算机、膝上型计算机、智能电话、平板PC等)接收以下中的至少一个：(i)电阻分量R和电抗分量X、(ii)第一阻抗Zlow和第二阻抗Zhigh。换言之，第一获取单元20可经由生物电信息接收单元从外部装置47接收第一参数和第二参数中的至少一个参数。应注意的是，生物电信息接收单元可被配置为从外部装置47接收第一参数和第二参数中的至少一个参数，其中，第一参数表示为电阻分量R与电抗分量X之间的比率，第二参数表示为第一阻抗Zlow和第二阻抗Zhigh之间的比率。
在本实施例中，第二获取单元21包括身体重量测量单元40a作为可测量生命机体的重量的重量测量单元40，并包括允许输入与身体相关的信息的身体信息输入单元14，并从由重量测量单元40测量出的值和从身体信息输入单元14输入的与身体相关的信息来推导身体参数。然而，还可从身体信息输入单元14输入生命机体的身体重量和生命机体的每个身体部位的重量，来代替包括测量生命机体的重量测量单元40。
另外，用于评估肌肉品质的设备100可采用的配置包括：身体信息接收单元(接口)，允许第二获取单元21通过有线通信或无线通信从外部装置47(诸如，计算机)接收用于推导身体参数的与身体相关的信息，并且身体参数推导单元41可基于由身体信息接收单元接收到的身体信息来推导身体参数。如图9中所示，用于评估肌肉品质的设备100可包括身体参数接收单元(接口48)，身体参数接收单元允许第二获取单元21通过有线通信或无线通信从外部装置47接收实际身体参数。换言之，可采用通过第二获取单元21经由身体参数接收单元从外部装置47接收身体参数的配置。
另外，第二获取单元21可包括允许外部输入生命机体的实际身体参数的身体参数输入单元，并且第二获取单元21可获得从身体参数输入单元输入的身体参数。
如上所述，第一获取单元20以多种方式不仅可获得(i)电阻分量R和电抗分量X以及(ii)第一阻抗Zlow和第二阻抗Zhigh中的至少一个，还可获得第一参数和第二参数中的至少一个参数，其中，第一参数表示为电阻分量R与电抗分量X之间的比率，第二参数表示为第一阻抗Zlow和第二阻抗Zhigh之间的比率。第二获取单元21还可以多种方式获得身体参数和用于推导身体参数的与身体相关的信息。
在本实施例中，输出单元15包括显示单元16，显示单元16输出由计算单元22计算出的肌肉品质指数。然而，如图9中所示，输出单元15可包括数据发送单元(接口48)，数据发送单元基于来自控制单元23的指令将由计算单元22计算出的肌肉品质指数发送到包括显示器单元(诸如，监视器)的外部装置47(诸如，台式计算机、膝上型计算机、智能电话、平板PC等)。换言之，控制单元23可将由计算单元22计算出的指数经由数据发送单元发送到外部装置47。数据发送单元可被配置为不仅发送由计算单元22计算出的肌肉品质指数的值，还发送肌肉量指数的计算值。数据发送单元还可发送依据肌肉品质指数的计算值和肌肉量指数的计算值的信息(诸如，消息或建议)，并使得所述信息将被显示在外部装置47的显示单元上。
工业适用性
本发明涉及一种用于评估肌肉品质的设备，特别地，涉及一种可计算依据肌肉组织中的肌纤维的比例的指数的用于评估肌肉品质的设备。
标号列表
1：平台单元
2：握持单元
11：第一电极单元
12：第一电流供应电极(总体)
12a、12b：第一电流供应电极(单个)
13：第一电压测量电极(总体)
13a、13b：第一电压测量电极(单个)
14：身体信息输入单元
14a：设置键
14b：向上键
14c：向下键
15：输出单元
16：显示单元
17：第二电极单元
18：第二电流供应电极(总体)
18a、18b：第二电流供应电极(单个)
19：第二电压测量电极(总体)
19a、19b：第二电压测量电极(单个)
20：第一获取单元
21：第二获取单元
22：计算单元
23：控制单元
26：存储单元
27：第一电流产生单元
28：第一电压测量单元
29：第一模拟/数字转换器
30：用于第一获取单元的控制单元
31：用于第一获取单元的生物电信息计算单元
32：第二电流产生单元
33：第二电压测量单元
34：第二模拟/数字转换器
37：第一参考电流检测单元
38：第一交流电产生单元
39：第一频率设置单元
40：重量测量单元
40a：身体重量侧单元
41：身体参数推导单元
42：RAM
43：ROM
44：第二参考电流检测单元
45：第二交流电产生单元
46：第二频率设置单元
47：外部装置
48：接口
100：用于评估肌肉品质的设备
200：线缆

Claims (9)

1.一种用于评估肌肉品质的设备，包括：
第一获取单元，被配置为获取包括以下信息中的至少一个信息的生物电信息：(i)生物电阻抗的电阻分量和电抗分量、(ii)通过将在预定低频的交流电施加到生命机体所测得的第一阻抗和通过将在预定高频的交流电施加到生命机体所测得的第二阻抗；
第二获取单元，被配置为获取与生命机体的体形有关的身体参数；
计算单元，被配置为基于获取的参数来计算表示肌肉组织中肌纤维与间质组织的比例的肌肉品质指数，其中，所述获取的参数不仅包括所述身体参数还包括第一参数和第二参数中的至少一个，第一参数被表示为电阻分量和电抗分量之间的比率，第二参数被表示为第一阻抗和第二阻抗之间的比率。
2.如权利要求1所述的设备，其中，
身体参数包括与生命机体的肌肉量有关的参数。
3.如权利要求1所述的设备，其中，
身体参数包括与生命机体的重量有关的参数。
4.如权利要求1所述的设备，其中，
身体参数包括生命机体的阻抗指数，
其中，阻抗指数等于高度的平方除以由第一获取单元获取的作为生物电信息的生物电阻抗的绝对值，
其中，所述高度是生命机体的身体高度或身体部位长度。
5.如权利要求1所述的设备，其中，
计算单元通过以下运算来计算肌肉量指数：将所述获取的参数的肌肉量贡献率分别乘以所述获取的参数的值，并对作为所述获取的参数的肌肉量贡献率分别乘以所述获取的参数的值的结果的所有项求和。
6.如权利要求5所述的设备，还包括：
显示单元，被配置为显示肌肉品质指数的计算值以及肌肉量指数的计算值，或者显示基于肌肉品质指数的计算值以及肌肉量指数的计算值的信息。
7.如权利要求1所述的设备，还包括：
接口，用于和外部装置交换信息。
8.如权利要求7所述的设备，其中，
第一获取单元经由所述接口从外部装置接收第一参数和第二参数中的至少一个，
第二获取单元经由所述接口从外部装置接收所述身体参数。
9.如权利要求7或8所述的设备，其中，
计算单元经由所述接口将计算出的肌肉品质指数发送到外部装置。
CN201410385047.4A 2013-08-06 2014-08-06 用于评估肌肉品质的设备 Active CN104337513B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013-163362 2013-08-06
JP2013163362A JP6149274B2 (ja) 2013-08-06 2013-08-06 筋質評価装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104337513A CN104337513A (zh) 2015-02-11
CN104337513B true CN104337513B (zh) 2018-06-22

Family

ID=51292835

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410385047.4A Active CN104337513B (zh) 2013-08-06 2014-08-06 用于评估肌肉品质的设备

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10327692B2 (zh)
EP (1) EP2835101B1 (zh)
JP (1) JP6149274B2 (zh)
CN (1) CN104337513B (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6565016B2 (ja) * 2015-07-09 2019-08-28 株式会社タニタ 老化予測装置及びプログラム
JP6565017B2 (ja) * 2015-07-21 2019-08-28 株式会社タニタ 疲労判定装置及びプログラム
JP6709462B2 (ja) * 2016-06-10 2020-06-17 公益財団法人ヒューマンサイエンス振興財団 行動体力評価装置、行動体力評価装置の作動方法及びプログラム
US11013490B2 (en) 2016-11-15 2021-05-25 Musclesound, Inc. Non-invasive determination of muscle tissue size
US10485502B2 (en) * 2016-12-20 2019-11-26 General Electric Company System and method for assessing muscle function of a patient
US11096658B2 (en) * 2017-02-02 2021-08-24 Musclesound, Inc. Non-invasive determination of pennation angle and/or fascicle length
US11395628B2 (en) * 2017-02-16 2022-07-26 Samsung Electronics Co., Ltd. Method of providing service based on biometric information and wearable electronic device
US11160493B2 (en) 2017-03-03 2021-11-02 Musclesound, Inc. System and method for determining a subject's muscle fuel level, muscle fuel rating, and muscle energy status
JP7189526B2 (ja) * 2018-08-27 2022-12-14 株式会社タニタ 嚥下機能判定装置
WO2022169818A1 (en) * 2021-02-02 2022-08-11 Opteev Technologies, Inc. Systems and processes for detecting aerosolized viral loads

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1537511A (zh) * 2003-02-28 2004-10-20 ������������ʽ���� 身体组成评估方法和身体组成检测装置
CN1543912A (zh) * 2003-11-18 2004-11-10 华中科技大学 一种生物组织多频率阻抗测量方法及其装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110251513A1 (en) * 2007-05-14 2011-10-13 Impedimed Limited Indicator
JP5641527B2 (ja) 2011-03-31 2014-12-17 株式会社タニタ 筋量評価方法および筋量評価装置
JP2013150790A (ja) 2011-12-28 2013-08-08 Tanita Corp コンディション情報処理装置、コンディション情報処理装置のプログラム及びコンディション情報処理方法
US20130035606A1 (en) * 2012-10-09 2013-02-07 Wichner Brian D Multi-Wave Signals to Reduce Effects of Electrode Variability

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1537511A (zh) * 2003-02-28 2004-10-20 ������������ʽ���� 身体组成评估方法和身体组成检测装置
CN1543912A (zh) * 2003-11-18 2004-11-10 华中科技大学 一种生物组织多频率阻抗测量方法及其装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
The potential of classic and specific bioelectrial impedance vector analysis for the assessment of sarcopenia and in sarcopenic obesity;MARINI, Elisabetta 等;《CLINICAL INTERVENTIONS IN AGING》;20121217(第7期);摘要、第586，590页、图1 *

Also Published As

Publication number Publication date
US20150045690A1 (en) 2015-02-12
JP2015029832A (ja) 2015-02-16
JP6149274B2 (ja) 2017-06-21
EP2835101A2 (en) 2015-02-11
EP2835101A3 (en) 2015-02-18
CN104337513A (zh) 2015-02-11
US10327692B2 (en) 2019-06-25
EP2835101B1 (en) 2017-06-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104337513B (zh) 用于评估肌肉品质的设备
CN100403979C (zh) 身体组成测定方法及身体组成测定装置
CN102596014B (zh) 体能测试系统和体能测试方法
AU2010312305B2 (en) Fluid level indicator determination
US11723602B2 (en) Smart scale with plurality of sensors
Zeng et al. Differences in body composition and physical functions associated with sarcopenia in Chinese elderly: reference values and prevalence
AU2009214826B2 (en) Analysing impedance measurements
US20140025346A1 (en) Biometric apparatus and computer-readable storage medium storing body image creating program
TW201116318A (en) System and method for analyzing muscle performance status at swing action, and program products thereof
JPH0951885A (ja) 部分インピーダンス及び複数の周波数インピーダンスを使用する身体インピーダンスデータの獲得のための改良された装置
KR100909400B1 (ko) 부위별 체지방 분석이 가능한 체성분 분석기 및 분석방법
EP2016896A1 (en) A muscular volume balance evaluation apparatus, a muscular volume balance valuation
JP2013150790A (ja) コンディション情報処理装置、コンディション情報処理装置のプログラム及びコンディション情報処理方法
JP2012210355A (ja) 筋量評価方法および筋量評価装置
JP7016144B2 (ja) 体組成計及び体組成測定プログラム
JP2023171493A (ja) 指標の決定
JP4163071B2 (ja) 婦人用体調管理装置
AU2011274290B2 (en) Tissue indicator determination
US20230132225A1 (en) Measurement device
WO2023132336A1 (ja) 身体判定システム及び身体判定プログラム
AU2014202075B2 (en) Fluid level indicator determination

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant