CN1960672B - 确定病人水合和/或营养状况的方法和装置 - Google Patents

Abstract

利用生物阻抗监测病人的水合和/或营养状况。利用精细模型的生物阻抗方法和装置，采用该模型可以对细胞内组织的导电性贡献更好地加以考虑从而以更高的准确度改善病人体内成分的评估。通过确定病人的细胞内电阻R_mix和考虑第一类组织的细胞对细胞内容积ICV的电阻R_mix的贡献不同于第二类组织细胞，利用R_mix导出该细胞内容积ICV以确定病人的细胞内容积(ICV)。本申请还涉及用于完成依据本发明方法的装置和用于这种装置的计算机程序。

Description

确定病人水合和/或营养状况的方法和装置

本发明涉及监测病人水合和/或营养状况的领域。

肾脏有多种功能用以维持人体的健康。首先，通过从病人血液中分离任何多余液体肾脏控制体液的平衡。其次，肾脏将血液从任何废物，如尿或肌氨酸酐中加以提纯。最后但并非不重要的是肾脏同时控制血液中某些物质如电解质的水平以确保其健康和必需的浓度。

在肾衰竭情况下，被吸收的液体积累在体组织和血液系统内使循环系统的压力升高。这种多余体液必须在透析期间将血液过滤加以清除。如果清除不彻底，其后果严重，将会导致高血压和心脏衰竭。对透析病人而言，心脏衰竭本身的发病率可能要高出许多倍，因而体液过载状态被视为主要致病因素之一。但过度清除体内体液同样也是危险的，因为此时透析病人变成缺水而最终导致高血压。

干重(为简单起见本专利申请文件中“重量”和“质量”一词视为同义，这在医学领域内已成惯例)定义为肾脏功能正常时病人的重量。换言之，它代表在心血管危险最小时应能达到的病人最佳目标体重(或体液状态)。由于缺少定量评估方法，干重在临床实践中总是一个模糊问题。近来利用间接方法，例如血压，超声心电检查和诸如X-射线客观信息对干重问题进行探讨。但要规定一组能被普遍接受的干重标准的条件已成为特殊困难的问题。

确定病人体液状态的一种具有希望的方法涉及到生物阻抗测量。将两个甚至更多电极贴到病人体表然后加上小的交流电再测量相应电极的电位差。人体的不同体液区间对被测信号的贡献是不同的。利用多个频率可以测定细胞内容积(ICV)的水和细胞对容积(ECV)的水。这种装置的一个实例在国际专利申请WO 92/19153中做了说明。但是，该文件并没有公开导出有关特定病人的干重的方法。

美国专利5,449,000描述的一种生物阻抗系统同样利用多种频率确定ECV和ICV内的水质量。该专利还采用某些人口相关数据以便使用和选择所谓的人口预示公式。然后利用这些公式和借助于分区生物阻抗信号对人体组分加以分析。

国际专利申请WO 02/36004A1描述了一种装置和方法，它利用生物阻抗装置通过将细胞外容积内多余水容积外推至没有肾衰竭时的状态以导出肾衰竭病人的干重。采用类似方法可以导出质量改正项，该改正项考虑了在健康人体内的偏差和引发这些偏差的某些组织。

国际专利申请WO 03/053239A1公开了一种区间模型，该模型论述了在某些人体区间内健康躯体的差异以便借助于生物阻抗剂量更好地将不适水合容积同其他组织区间分开。用这样一种装置可以获取有关病人营养状况的信息。

美国专利6,615,077描述了一种用生物阻抗装置监测透析治疗的途径以便将信号同治疗的进程联系起来。

“Xitron技术”公司介绍了一种依据ICV和ECV的水容积进行计算的商标名为“Hydra^TM”的生物阻抗装置。有关该装置的细节已在国际专利申请WO 92/19153中公开.该装置基于一种阻抗部位模型，该模型将测量所得阻抗值同模拟细胞内和细胞外的空间的水容积贡献ICW和ECW的电阻成分相联系从而导出和离析用于ICW和ECW的任何值.对现在这种装置该模型叫做Hanai模型.

应用Hanai模型通过电极给病人施加不同频率的交流电时体组织的电阻抗发生改变从而确定ECW。在低频时细胞的行为就像绝缘体，所施加的电流仅通过ECV空间。而在高频时该细胞膜变成更为导电因而电流同时通过ICV和ECV空间。因此对应的阻抗部位由两个并行分支组成，第一个代表ECV空间具有欧姆电阻R_E，第二个代表ICV空间具有欧姆电阻R_I并有一个串联电容值。因而，根据先前研究得到的区间电阻率常数从该电阻信息可以计算相应区间的水容积，在先前的研究中该容积也是用稀释测量确定的。

因而依赖于ECW和ICW导出结果的这些方法的准确度，例如WO 02/36004A1或WO 03/053239A1所公开的方法的准确度取决于初始条件，即Hanai模型的准确度。本发明的发明人已经指出用以评估体内水和体组织的现行生物阻抗方法所得到的结果其准确性的某些缺陷。其根源就在于Hanai模型本身的局限性。

因此有必要使用一种针对生物阻抗方法和装置的改进模型，从而将水和组织对ECV和ICV空间的贡献更加准确地加以区分以便更加准确地评估病人身体组分，更好地了解该病人的水合，营养和训练状况。本发明的目标就是提供这样一种方法。

本发明所要解决的技术问题是确定病人细胞内容积ICV。该方法的步骤是先确定病人细胞内电阻R_mix，然后利用R_mix通过考虑第一种组织细胞对细胞内容积ICV的电阻R_mix的贡献不同于第二种组织细胞从而导出细胞内容积ICV。就像细胞内容积ICV一样，可以考虑整个ICV空间或像ICW空间那样一个份额或一个直接同这些量相连系的参数。

本发明是基于对如下事实的观察，对Hanai模型已进行的小改动导致所关注的组织物理特性，特别是对净瘦组织和脂肪组织物理特性的表示得到明显改善。根据本发明的理念，这些改动特别关系到细胞内容积。

提供一种装置用于非侵入性，准确而易于使用体区间评估也是本发明的一个目标。因此本发明也涉及用于完成本发明的方法的装置，该装置包括测量单元和评估单元，其中测量单元包括生物阻抗装置用于确定病人细胞内容积ICV的电阻R_mix，而评估单元则利用R_mix通过考虑第一种组织细胞同第二种组织相比对细胞内容积ICV的电阻R_mix的贡献不同导出细胞内容积ICV。

在一种优先实施方案中，评估单元是一微处理器单元，该微处理器单元本身包括一微处理器程序存储单元，其中在微处理器程序存储单元内存储的程序利用R_mix通过考虑第一种组织细胞同第二种组织细胞相比对细胞内容积ICV的电阻R_mix的贡献不同从而导出该细胞内容积ICV。

计算机程序产品同样构成本发明的一部分，该程序产品包括位于符合本发明的一装置内的存储计算机程序的存储介质，该计算机程序用于完成本发明的方法，而评估单元则包括一微处理器存储单元。

本发明的其它各种实施方案独立权利要求的从属权利要求的主题。

为进一步理解本发明，将参照附图对一种非限制性实例加以阐述，其中

图1所示为表示不适水合质量M_EX，净瘦组织质量M_LT和脂肪组织质量M_AT的三个体区间的示意图，

图2为净瘦和脂肪组织细胞及它们对电阻率ρ的影响的示意图，

图3a为根据Hanai模型的等效阻抗部位，

图3b为根据本发明的等效阻抗部位示意图，

图4所示为细胞内混合电阻率ρ_mix的脂肪和净瘦组织的质量M_AT和M_LT之比的一个实例，

图5为根据本发明用于评估病人身体组分的装置的一种实施方案的示意图，

图6a所示为用于全身生物阻抗测量的生物阻抗电极布局图，

图6b所示为用于分区体生物阻抗测量的生物阻抗电极布局图，

图7所示为利用本发明的方法导出各种体区间质量的一种迭代方法的图形表示，和

图8为在一种实例性实施方案中为计算体质量组分所要求的各类参数的实例数值的一览表。

如图1所示，人体可以分为三个区间：过剩体液或不适水合区间，其质量为M_EX，净瘦组织区间，其质量为M_LT以及脂肪组织区间，其质量为M_AT。对所示三个区间，其细胞外水(ECW)和细胞内水(ICW)同其它成分(矿物质，蛋白，脂质等)一起示于图1。过剩体液M_EX，主要聚积在ECV空间，是病人不适水合状态的一种指征。在健康体内M_EX应当消失。M_EX也可以具有负值，表明在病人体内超水合的水合状态。

在本申请范围内净瘦和脂肪组织是按它们的水含量加以区分的。净瘦组织质量M_LT包括骨骼，器官(包括血液)及肌肉。净瘦组织的主体是水分，约为72％至75％，而骨骼的比例可以导致总体水含量的某些变异。应当考虑更为精细的模型以包括骨骼或其它组织的影响，但是出于本发明的目的将这种精细考虑加以了忽略。另一方面，脂肪组织质量M_AT被认定为大部分由脂肪细胞或脂质形式的脂质和水组成。

对不同组织的电特性研究发现所测(表观)电阻率数据在不同的对象中很分散。相对其电解质成分而言细胞内体液的成分是众所周知的，因此人们可以认为纯体液的电阻性可能是相同的而与组织的类型无关。但是，正是这种包含在细胞内空间的非导电性物质决定着总的或表观的细胞内电阻率。由于非导电物质的结果，电流路径加长导致全程非均匀通量密度。因此，表观电阻率将比纯细胞内体液高一些。在这种情况下的体液指的是不包括诸如蛋白质或脂质的任何有机物质的电解质溶液。特别是脂肪组织包括大量的脂肪和明显要少的水，使之同其它组织相比有着较高的表观电阻率。

作为适当地考虑细胞内这种非均匀性的第一步，显然一方面只区分肌肉细胞的电阻率，而另一方面只区分脂肪细胞的电阻率是有用的(图2)。因此，所有不含脂肪组织的细胞假定为具有相同的表观电阻性ρ_LT。而且，如图2所示，该种细胞内的体液在所有细胞内具有相同的纯电阻率(用指数“JCW”标记)。

虽然纯细胞内体液可能同任何其他组织相似，脂肪占脂肪细胞内容积的约80-90％。图2中用脂肪组织细胞内的较大圆圈表示这一点，而细胞的剩余部分代表该细胞的水含量。因此脂肪组织的表观电阻率将大于如肌肉等其它组织的电阻率。现有的数据表明表观脂肪电阻率ρ_AT约比表观净瘦电阻率ρ_LT约大三倍，同水成分中的差异相一致。图2中所给出的值是由本发明人从一项分析中导出的估计值。

在Hanai模型中人们将第一区间与ECV相联系和将第二区间同ICV相联系，这样将人体加以近似.就这样一种系统的电特性而论，ICV的细胞如同零频率电流下的绝缘体.该电流通过仍然导电的细胞外介质，而悬浮在该介质中的细胞被拉伸.

当使用交流电时，ICV的细胞进一步充当电流路径，随频率增大而增加导电性。该情况如图3a所示。人体可以用包括在ECV体液空间的细胞悬浮(ICV)表示。电特性可以用同样示于图3a中的阻抗部位加以模拟：电流通道分裂成两个路径，第一个仅充当欧姆电阻R_E，表示ECV，而第二个充当欧姆电阻R_I和一个串接电容，用ICV表示。

将高度为Hgt的人体在时间t的区间容积，如ECV和ICV同欧姆电阻R及表观电阻率ρ相联系的方程式如式(1)所示：

$V=\frac{\mathrm{\ρ}\·{\mathrm{Hgt}}^2\·K_B}{R}---\left(1\right),$

式中K_B叫做形状因子，用于在测量路径中用一等效圆柱模型代表身体的某些部位，如手臂和腿。因为当测量电极的布局为一特定方式时K_B被认为是一常数，因此也可以将它并入其他项，如修正后的电阻率。因而为简化起见，在本说明书如下部分将K_B加以忽略。

导电和非导电物质的均匀混合体的表观电阻率反过来又同导电物质的纯电阻率ρ₀及非导电物质的容积比C通过式(2)相联系：

$\mathrm{\ρ}=\frac{{\mathrm{\ρ}}_0}{{(1-c)}^{3/2}}---\left(2\right),$

在Hanai模型中式(1)和式(2)被使用两次，一次是用于ECV，一次是用于ICV。而在零频率时，式(1)和式(2)将ECV电阻率ρ_E同ECV电阻R_E相联系，而C代表非导电细胞，即ICV，这些方程式在无限频率时将总电阻率ρ_E+1和组合空间ECV及ICV的总电阻相联系，而C此时则代表悬浮在该容积中的非导电物质如脂质，蛋白质和矿物质。通过从前面确定的ECV的总容积的差异导出ICV。

但是如前面指示的那样，特别对ICV的表示而言仍有必要加以改善。作为例子，在肢体中骨骼是被净瘦材料(主要是骨骼肌)悬挂的而外层由视为皮下脂肪的脂肪组织组成。因此至少有两种基本关联的不同组织(脂肪和净瘦)，它们有如图2中已经描述的不同表观电阻率。

因此可以对人体组织的常规电性模型加以修正以便表征细胞内空间内的至少两种路径。然后可以将这两种组织用两个平行的导电体加以考虑。其对应的阻抗部位示于图3b。ICV的两种组织用净瘦组织欧姆电阻R_1，LT和脂肪组织欧姆电阻R_1，AT表示。同图2不同，单个细胞内的内圈现在表示该细胞内的水含量。

ICV脂肪和净瘦组织的组合表观电阻率ρ_mix如下式所示：

${\mathrm{\ρ}}_{\mathrm{mix}}=\frac{{\mathrm{\ρ}}_{\mathrm{LT}}\·{\mathrm{\ρ}}_{\mathrm{AT}}\·(V_{\mathrm{LT}}+V_{\mathrm{AT}})}{{\mathrm{\ρ}}_{\mathrm{LT}}\·V_{\mathrm{AT}}+{\mathrm{\ρ}}_{\mathrm{AT}}\·V_{\mathrm{LT}}}---\left(3\right),$

式中ρ_LT，ρ_AT是表观电阻率而V_LT，V_AT是净瘦和脂肪组织细胞的容积。

用式(4)定义标量ψ

$\mathrm{\ψ}\≡\frac{V_{\mathrm{AT}}}{V_{\mathrm{LT}}}=\frac{\frac{M_{\mathrm{AT}}}{D_{\mathrm{AT}}}\·{\mathrm{\θ}}_{\mathrm{AT}}}{\frac{M_{\mathrm{LT}}}{D_{\mathrm{LT}}}\·{\mathrm{\θ}}_{\mathrm{LT}}}=\frac{M_{\mathrm{AT}}}{M_{\mathrm{LT}}}\·\frac{D_{\mathrm{LT}}}{D_{\mathrm{AT}}}\·\frac{{\mathrm{\θ}}_{\mathrm{AT}}}{{\mathrm{\θ}}_{\mathrm{LT}}}=\frac{M_{\mathrm{AT}}}{M_{\mathrm{LT}}}\·\mathrm{\χ}---\left(4\right)$

式中M_AT，M_LT为质量，D_AT，D_LT为脂肪和净瘦组织区间的密度，θ_AT，θ_LT是脂肪和净瘦组织区间的总组织容积中细胞内组织容积的容积份额.标量χ是无量纲的.脂肪组织密度约为0.92kg/升，肌肉密度约为1.06kg/升.类似地细胞内脂肪对总脂肪容积的容积份额可能远高于净瘦组织.因此χ的值典型的为1.5至2.基本上χ是固定的，因为这是脂肪和净瘦组织的基本组织特性.但是在实际中由于个体之间形状因子K_B的差异而出现波动。因此无论是在正确选择该因子时还是为获取可以匹配的测量条件均要求小心谨慎。

将式(4)代入式(3)得到：

${\mathrm{\ρ}}_{\mathrm{mix}}=\frac{{\mathrm{\ρ}}_{\mathrm{LT}}\·{\mathrm{\ρ}}_{\mathrm{AT}}\·(1+\mathrm{\ψ})}{\mathrm{\ψ}\·{\mathrm{\ρ}}_{\mathrm{LT}}+{\mathrm{\ρ}}_{\mathrm{AT}}}---\left(5\right),$

上述因子χ多少有点使人费解，它取决于对不同组织中细胞内区间容积份额的了解。因为肌肉和脂肪组织两者都有着大小可变的细胞，所以很难将χ加以量化。

为了确定χ的值，采用一组健康人体的双X射线吸收计(DXA)测量数据提供脂肪和净瘦组织的参考值。同时对所选的正常人对象测量生物阻抗以确定对应的细胞内电阻值。其对应数据如图4所示。用“1”标注的图形表示对如式6所示的指数项的配合，

${\mathrm{\ρ}}_{\min }=a\·{\left(\frac{M_{\mathrm{AT}}}{M_{\mathrm{LT}}}\right)}^b---\left(6\right),$

其中a＝2.9663欧姆，b＝0.5218。用“2”标注的图形表示对式(5)的配合。图4中同样示出了纯脂肪和纯净瘦细胞内组织的电阻率值。在讨论过的本发明的实施方案中，为了更好地了解病人的水合和/或营养状况应用该新方法完成对病人的常规测量以导出特殊区间如脂肪组织的不适水合水分容积和/或质量/重量中，式(5)或式(6)的功能发挥了关键作用。

借助式(5)或(6)用迭代法有可能导出单个病人的真实混合电阻率ρ_mix而不要求精细地确定全部参数。利用一个典型的ICV的起始值，可以导出质量M_AT和M_LT的对应值，该值反过来又能够利用图4中所示的函数导出新的ICV值并因此导出混合电阻率ρ_mix的新的值。一旦达到足够的收敛即可找到ρ_mix和ICV的真实值。在随后的步骤中可以最终计算出其他参数。其迭代方法本身将在下面详细讨论。

总ICV可以区分为区间ICV_AT和ICV_LT。通过比例常数ξ_LT和ξ_AT将这些值同净瘦组织区间的质量M_LT及脂肪组织区间的质量M_AT联系起来：

ICV＝ICV_LT+ICV_AT＝M_LT·ξ_LT+M_AT·ξ_AT    (7).

根据式(1)病人的总质量或重量M为

M＝M_LT+M_AT+M_EX                           (8).

在式(7)中用式(8)代入M_AT并对M_LT求解最终方程即得到式(9)：

$M_{\mathrm{LT}}=\frac{\mathrm{ICV}-{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{AT}}(M-M_{\mathrm{EX}})}{{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{LT}}-{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{AT}}}---\left(9\right).$

在可以导出净瘦组织质量M_LT之前，必须计算出不适水合质量M_EX。其起始点是该区间在ECV空间将本身充分显现的观察值。取ECW为ECV空间的总水容积(其中ECW可以按通常方式从生物阻抗测量加以确定)取ECW_LT为肌肉组织区间的ECV空间内的水容积和取ECW_AT为脂肪区间的ECV空间内的水容积，用式(10)导出不适水合细胞外水容积ECW_EX：

ECW_EX＝ECW-ECW_LT-ECW_AT                   (10).

利用对净瘦组织单位质量的细胞内水容积λ_ICW，LT的如下定义，

${\mathrm{\λ}}_{\mathrm{ICW},\mathrm{LT}}\≡\frac{V_{\mathrm{ICW},\mathrm{LT}}}{M_{\mathrm{LT}}}---\left(11\right)$

以及对净瘦组织单位质量的细胞外水容积λ_ECW，LT的定义，

${\mathrm{\λ}}_{\mathrm{ECW},\mathrm{LT}}\≡\frac{V_{\mathrm{ECW},\mathrm{LT}}}{M_{\mathrm{LT}}}---\left(12\right)$

和对脂肪组织单位质量的细胞外水容积λ_ECW，AT的定义，

${\mathrm{\λ}}_{\mathrm{ECW},\mathrm{AT}}\≡\frac{V_{\mathrm{ECW},\mathrm{AT}}}{M_{\mathrm{AT}}}---\left(13\right),$

以及进一步引入的定义

$A=\frac{{\mathrm{\λ}}_{\mathrm{ECW},\mathrm{LT}}-{\mathrm{\λ}}_{\mathrm{ECW},\mathrm{AT}}}{{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{LT}}-{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{AT}}}---\left(14\right),$

借助于式(8)及式(9)可将式(10)变换成式(15)：

${\mathrm{ECW}}_{\mathrm{EX}}=\frac{\mathrm{ECW}-A\·\mathrm{ICV}+(A\·{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{AT}}-{\mathrm{\λ}}_{\mathrm{ECW},\mathrm{AT}})\·M}{(1+(A\·{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{AT}}-{\mathrm{\λ}}_{\mathrm{ECW},\mathrm{AT}})D_{\mathrm{ECW}})}---\left(15\right)$

式中D_ECW是细胞外水的密度。一旦不适水合容积ECW_EX已被确定(而因此不适水质量M_EX)，则从式(9)可计算出净瘦组织质量M_LT，而通过求解式(8)可得到脂肪组织质量M_AT。

在获得这些基本物理信息之后，现在可以借助于按本发明的装置的实施方案的帮助对用本发明确定病人的水合或营养状况的实例加以详细说明。这样一种用于确定病人不适水质量M_EX或容积ECW_EX的装置的实施方案如图5所示。该装置10包括一微处理器单元1，该单元本身又包括一微处理器程序存储单元1a。该微处理器单元1经链接4同接口2及计算机存储单元3相连。而测量和确定病人在时间t的质量M_EX，M_AT和/或M_AT的程序存储在该微处理器程序存储单元1a内。

该微处理器程序控制其装置以确定2个或多个频率下病人的阻抗值。为进行相应的测量该装置10包括生物阻抗测量设备5，该设备通过链接6与接口单元2相连。该生物阻抗测量设备5能生动补偿对阻抗数据，如接触电阻的影响。这样一种生物阻抗测量设备5的实例是前面已说过的由“Xitron技术”公司以Hydra^TM各出售的设备。

有多种电极的布局可以用于这种生物阻抗测量。在图5中仅用了两个电极5a和5b连接到该生物阻抗测量设备上。电极单元的每一电极5a和5b由一电流注入电极和一电位检出电极(未示出)组成。如图6中左侧部分所示，将两个电极单元5a和5b分别贴到病人的手腕和脚踝上则可以确定全身的阻抗。在这种电极布局下身体可以认为是多个均匀圆柱的组合，这些圆柱代表躯干，腿和手臂。图6中还示出了这些组分对总的阻抗的平均贡献，这种贡献主要来自于各圆柱的不同横截面。

利用肩部和髋部的附加电极可以对这些圆柱形节段分别加以测量，因此可以提高容积确定的准确性。这种布局如图6右侧部分所示。附加电极5a’和5b’紧贴到病人相应肩部和髋部能够这种节段测量方法适合于身体元素手臂、腿和躯干。

存储在微处理器存储单元1a内的程序以至少两种频率启动阻抗测量并记录对应的电流和电压信号，两者均低于临界阈值使该装置非创伤地完成对病人阻抗的测量，而病人可以容易地使用这种装置无需要求医务人员的帮助.

返回到图5中所示的实施方案，可将病人的高度Hgt和病人的重量或质量M通过接口单元2，例如用合适的接口像键盘输入设备10。这可以用经链接8与接口单元2连接的身高和/或体重计辅助完成。

在图5所示的实施方案中，接口单元2作为接口其Hgt，M的值以及任何所测到的阻抗或施加电流和电压值可以经由链接4借助于该接口在计算机存储单元3，微处理器程序存储单元1a，接口2和生物阻抗测量设备5之间直接进行交换。

存储在微处理器存储单元1a中的程序现在(借助于先前存储的已知数据)对被存储的数据加以处理以确定不同体组织对总的体现量的贡献。

图7概括了为导出各种结果该程序执行的全过程，而可以使用的参数值汇于图8中。

如上概括所述，ECW值的确定是以如下事实为依据的，即经由电极给病人加上不同频率的交流电时其体组织的电阻会随之改变。在低频时细胞膜的行为就如同绝缘体，因而所施加的电流仅能通过ECV空间，即ECW容积。在高频时细胞膜变成导电性较强电流流过ICV和ECV两个空间。在至少两种频率上的阻抗测量，在一个频率范围内测量更好，容许对ECW和ICV的测定。

ECW是通过将低频或零频率时的电阻R等于R_E从式(1)导出的。在频率较高时的第二次测量中其所测电阻R其贡献同时来自R_E和R_mix，其中R_mix对应于表观电阻率ρ_mix。因为R_E为已知，则可以根据图3b从一个阻抗ρ位导出R_mix，其中R_mix代表对该电流的两个细胞内路径的最后电阻。

该程序按图7所描绘的过程执行。对电阻ρ_mix取一平均起点值，例如ρ_mix·start＝0.8欧姆，对电阻R_mix取所存储的值，加上高度，则按照式(1)即计算出ICV_New。然后该程序进入迭代回路以检查刚导出的数据的收敛性。在该回路中先前的ICV_New值作为对参数ICV_old的一个新的值被存储使之在迭代回路的终端对收敛进行检查。

借助于ICV_old的帮助，可以根据式(15)算出不适水合质量M_EX或容积ECW_EX，根据式(9)算出组织质量M_LT和根据式(8)算出脂肪组织质量M_AT。在导出M_AT和M_LT的一个值之后即可计算出M_AT/M_LT之比。然后借助于所存储的关系式ρ_mix(M_AT/M_LT)，即式(6)，导出一新的ρ_mix的值。此时迭代回路封闭，并利用新的ρ_mix的值可以根据式(1)算出细胞内容积的一个新值ICV_New。一当收敛确立即可找到对ICV相符的值。然后可以计算各种身高组分的最终值，并且可以从这一参数值导出其他任何感兴趣的参数而与这种其他参数是否为迭代过程的一部分无关。

M_EX或MCW_EX的结果最后传送至输出单元9上以便向用户显示其结果，这种输出单元典型的为显示设备。进一步的结果(同作为中间值或作为附加结果，如质量M_AT，无关)可以加到显示的信息字符上。

可以将区间结果存储在该装置上从而能够对包括前面导出的结果进行趋势分析。也已经证明用从最后的和前面的数据推导出的加权平均值对数据加以平滑是有用的。为此目的有多种算法可供采用以降低数据的统计性离散。对要显示的当前结果在平均程序中一种有益的改善是这样得到的，即给最后的测量数据以最高的权重而对其他的前面的测量数据则按从测量进行的时间起随时间的推移而逐渐降低其权重。

因此依据本发现所公开的装置和方法能够提供有力和更为准确的技术用以测量干重。在确定脂肪区间的重量M_AT和/或净瘦组织区间的重量M_LT情况下，本发明提供有益的深层结果，从而允许对病人的营养状况做出结论。这一点与病人是否是真正地不适水合状态无关。

因此可以对任意个体进行管理控制而同任何治疗方式无关。本发明尤以适合于进行后期肾衰竭治疗的病人，如血脂透析、血液过滤、血液透析过滤或任何形式的腹膜透析(所有这些治疗方式在本专利申请中全用术语“透析治疗”代表)。水合状态的特征化在强化护理处置中也是极为希望的，因为对这类病人通常是极为异常的电解质和体液状态。而且，实际上在要求营养或身体素质参数的任何处置中，包括居住、用药、医疗、透析设备、床位、康复中心等等这种测量都是实用的。

Claims (9)

1.一种用于确定病人细胞内容积ICV的装置(10)，所述装置(10)包括：

测量单元(5)，其中该测量单元(5)包括用于确定该病人的细胞内电阻R_mix的生物阻抗装置；

输入设备(2)，所述输入设备(2)用于将病人的高度X输入评估单元(1)；和

评估单元(1)，该评估单元(1)被配置成通过考虑第一类组织的细胞对细胞内电阻R_mix的贡献不同于第二类组织细胞的贡献而利用高度X和细胞内电阻R_mix以及表观电阻率ρ_mix导出该细胞内容积ICV；

其中该第一类组织是脂肪组织而第二类组织是净瘦组织。

2.依据权利要求1所述的装置，其特征在于，该评估单元是微处理器单元(1)。

3.依据权利要求1至2之一所述的装置，其特征在于，该测量单元(5)还被配置成确定病人的细胞外电阻R_E而评估单元(1)被配置成利用细胞外电阻R_E导出该细胞外水容积ECW。

4.依据权利要求3所述的装置，其特征在于，该评估单元(1)进一步被配置成利用该细胞外水容积ECW导出不适水合水容积ECW_EX。

5.依据权利要求4所述的装置，其特征在于，该输入设备(2)把病人的总质量M输入到评估单元(1)中，而该评估单元(1)被配置成利用病人的总质量M导出不适水合水容积ECW_EX。

6.依据权利要求1至2之一所述的装置，其特征在于，该评估单元(1)被配置成导出该病人的第一类组织的质量M_AT和第二类组织的质量M_LT。

7.依据权利要求1所述的装置，其特征在于，该净瘦组织被规定为非脂肪组织的病人组织。

8.依据权利要求1至2之一所述的装置，其特征在于，该装置进一步包括连接至评估单元(1)的输出单元(9)，用于输出从该评估单元导出的任何数据。

9.依据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述输出单元(9)用于显示从该评估单元导出的任何数据。

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