DE19532760A1 - Body impedance data acquisition system for quantitive measurement of conductive potential of body - Google Patents

Body impedance data acquisition system for quantitive measurement of conductive potential of body

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Abstract

The data acquisition system provides an accurate valid measurement of human body composition consisting of fat tissue, lean tissue and body water using a quantitative measurement of the conductive potential of the body, which is based on the lean tissue content of the body. The quantitative measurement is produced as a "bio-impedance signal." The electrical signal, in ohms, is derived by measuring body impedance component of the system. The resultant signal (three digit number, between 1 and 1000 ohms) is then entered into a modifying component to accurately predict the body composition of the tested individual. The modifying component comprises prediction formulas derived from biological data inputs including: a patient's height, weight, age, and sex to determine a "population prediction variable", and is used to interpret bio-impedance readings as "population specific", i.e., specific impedance values are exhibited by various pre-defined populations of individuals.

Description

Diese Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum einfachen und genauen Messen und Quantifizieren der Leitfähigkeit eines menschlichen Körpers, welche auf einer Bestimmung des Nicht-Fettgewebegehalts beruht. Es wird ferner der Nicht- Fettgewebegehalt als die Größe "Gesamt-Körperwasser" (TBW, Total Body Water) definiert und die Differenzierung des Gesamt-Körperwassers nach den Größen "extrazelluläre Masse" (ECM, extracellular mass) und "intrazelluläre Masse" oder "Körper-Zellmasse" (BCM, body cell mass) ermöglicht.This invention relates to a device for simple and accurately measure and quantify the conductivity of a human body, which is based on a determination of the Non-adipose content based. The non- Fat tissue content as the size "total body water" (TBW, Total Body Water) defines and differentiates the Total body water according to the sizes "extracellular mass" (ECM, extracellular mass) and "intracellular mass" or "Body cell mass" (BCM) enables.

Fettleibigkeit wurde von dem National Institute of Health, USA, 1985 zu einem selbständigen Risikofaktor erklärt. Tatsächlich wurde Fettleibigkeit zu einer Krankheit für sich erklärt. Es gehört nun zum medizinischen Standard, daß Fettleibigkeit diagnostiziert und durch einen Arzt im Hinblick auf die Gesundheit und das Wohl der Allgemeinheit behandelt werden muß.Obesity was approved by the National Institute of Health, USA, 1985 declared an independent risk factor. In fact, obesity has become a disease for explains itself. It is now part of the medical standard that Obesity diagnosed and diagnosed by a doctor at With regard to the health and well-being of the community must be treated.

Eine genaue Definition von "Fettleibigkeit" war schwierig zu geben, da eine derartige Definition von einer Bestimmung eines Körperfett-Prozentsatzes abhängt.A precise definition of "obesity" was difficult to give as such a definition of a provision of a percentage of body fat.

Herkömmlicherweise wurde der "Körperfett-Prozentsatz" in Forschungslaboratorien dadurch bestimmt, daß Personen in einen hydrostatischen Tank eingetaucht wurden, um ein nach einem hydrostatischen Kriterium arbeitendes Verfahren zur Quantifizierung des Körperfetts auszuführen.Traditionally, the "body fat percentage" has been in Research laboratories determined by people in  a hydrostatic tank were submerged to one after a method based on a hydrostatic criterion for To carry out quantification of body fat.

Hydro-Densitometrie (Eintauchen in einen Wassertank) wurde allgemein als der herkömmliche Standard zur Körperzusammen­ setzungsanalyse angesehen. Trotz der der Hydro-Densitome­ trie inhärenten biologischen und experimentellen Fehler (Lohman, T.G., Skinfolds and Body Density and Their Rela­ tion to Body Fatness: A Review, Human Biology, 53: 181-225), müssen alle anderen Analyseverfahren mit dieser verglichen werden, wenn sie bestätigt bzw. validiert werden sollen.Hydro-densitometry (immersion in a water tank) was done generally considered the traditional standard for body together settlement analysis viewed. Despite the hydro densitome inherent biological and experimental errors (Lohman, T.G., Skinfolds and Body Density and Their Rela tion to Body Fatness: A Review, Human Biology, 53: 181-225), all other analysis methods must be compared with this if they are to be confirmed or validated.

Ein anderes bekanntes Verfahren zur Körperfettanalyse ist Hautfaltenmessung (Tastlehre). Viele erfahrene, in der Gesundheitsfürsorge tätige Personen haben jedoch diese Verfahrenslehre zur Analyse der Körperzusammensetzung in Frage gestellt, da deren Zuverlässigkeit zweifelhaft ist. Von geübten Technikern ausgeführt, kann die Körpermessung bzw. die Anthropometrie Fehler von plus oder minus neun Prozent (9%) ergeben, wenn sie mit der Densitometrie ver­ glichen wird (Katch, F.I., Katch, V.L. (1980), Measurement and Prediction Errors in Body Composition Assessment and the Search for the Perfect Equation. Research Quarterly for Exercise and Support, Vol. 51, Nr. 1, 249-260). In der allgemeinen klinischen Anwendung ist der Fehler der Tast­ lehrentechnik vermutlich sogar größer, wenn diese durch eine Vielzahl verschiedener Untersucher ausgeführt wird, welche nicht auf Expertenniveau ausgebildet sind.Another known method for body fat analysis is Skin fold measurement (touch gauge). Many experienced in the Health care workers do, however Process theory for the analysis of body composition in Question asked because their reliability is questionable. Body measurement performed by experienced technicians or the anthropometry error of plus or minus nine Percent (9%) result if they ver with densitometry is compared (Katch, F.I., Katch, V.L. (1980), Measurement and Prediction Errors in Body Composition Assessment and the Search for the Perfect Equation. Research Quarterly for Exercise and Support, Vol. 51, No. 1, 249-260). In the general clinical application, the fault is the tact teaching technology probably even bigger if this through a variety of different examiners is carried out which are not trained at expert level.

Kürzlich wurden Körperzusammensetzungsanalysatoren einge­ führt, welche eine relativ neue, als tetrapolare bioelek­ trische Impedanz bekannte Technologie verwenden. Eine derartige Vorrichtung ist aus EP-A-0 343 928 bekannt.Body composition analyzers have recently been introduced leads, which is a relatively new, as tetrapolar bioelek using known impedance. A such a device is known from EP-A-0 343 928.

Am wichtigsten dabei ist, daß für die Technologie der tetrapolaren bioelektrischen Impedanz die Untersu­ chungs/Wiederholungsuntersuchungs-Zuverlässigkeit mit 0,5% angegeben wurde (Lukaski, H.C., Johnson, P.E., Bolonchuck, W.W. and Lykken, G.I., Assessment of Fat-Free Mass Using Bioelectrical Impedance Measurements of the Human Body), verglichen mit einer Untersuchungs/Wiederholungsuntersu­ chungs-Zuverlässigkeit von 3,8% für Hydro-Densitometrie.The most important thing is that for the technology of tetrapolar bioelectrical impedance  Exam / retest reliability at 0.5% (Lukaski, H.C., Johnson, P.E., Bolonchuck, W.W. and Lykken, G.I., Assessment of Fat-Free Mass Using Bioelectrical Impedance Measurements of the Human Body), compared to an exam / repeat exam reliability of 3.8% for hydro densitometry.

In dieser Hinsicht ist der menschliche Körper grundsätzlich aus zwei Bestandteilen zusammengesetzt - eines ist Nicht- Fett-Körpermasse (Nicht-Fett-Körpermasse = Gesamt-Körper­ wasser + die anderen aufgeführten Gewebe, Gesamt-Körper­ wasser = extrazelluläre Masse + Körper-Zellmasse), welches aus Muskelgewebe, Bindegewebe und Knochen zusammengesetzt ist; der andere Hauptbestandteil ist Körperfett. Die bio­ elektrische Impedanztechnologie quantifiziert das wahre Verhältnis dieser Bestandteile - die Differenz zwischen der Nicht-Fett-Körpermasse, welche der gesunde und Stoff­ wechsel ausführende Anteil ist, und dem Körperfett, welches der Energiespeicher im Körper ist. Die Nichtfettmasse umfaßt etwa 75% Wasser, im Gegensatz dazu besteht das Fett aus etwa 3% bis 13% Wasser. Demzufolge mißt die bioelek­ trische Impedanztechnologie den "gesunden" Anteil des Körpers, welcher die Nicht-Fett-Körpermasse darstellt. Die Nichtfett-Körpermasse kann auch Gesamtkörperwasser (TBW) + andere aufgeführte Gewebe genannt werden. Das Gesamtkörper­ wasser umfaßt extrazelluläre Masse (ECM) und Körperzell­ masse (BCM).In this regard, the human body is fundamental composed of two components - one is non- Fat body mass (non-fat body mass = total body water + the other listed tissues, total body water = extracellular mass + body-cell mass), which composed of muscle tissue, connective tissue and bone is; the other main ingredient is body fat. The bio electrical impedance technology quantifies the real thing Ratio of these components - the difference between the non-fat body mass which is the healthy and stuff is the executing part, and the body fat, which is the energy storage in the body. The non-fat mass contains about 75% water, in contrast the fat is made up from about 3% to 13% water. As a result, bioelek measures tric impedance technology the "healthy" part of the Body, which is the non-fat body mass. The Non-fat body mass can also total body water (TBW) + other listed fabrics may be mentioned. The whole body Water includes extracellular mass (ECM) and body cells mass (BCM).

Während die bisher bekannte tetrapolare bioelektrische Technologie von vielen sowohl im Hinblick auf Zuverlässig­ keit als auch im Hinblick auf Einfachheit als ein Fort­ schritt gegenüber der Hydro-Densitometrie betrachtet wird, haben bisher bekannte Impedanzvorrichtungen ungenaue Kör­ perzusammensetzungsanalysen erzeugt, da derartige bisher bekannte Vorrichtungen von einem Ansatz mit einer linearen Regressionsgleichung abhängen. Zudem ist es aus vielen, aus bisher bekannten bioelektrischen Impedanztechniken gewonne­ nen Daten nicht möglich, biologische Daten bestimmter Patientengruppen zu berücksichtigen, was die Genauigkeit der Körperzusammensetzungsanalyse nachteilig beeinflussen kann.While the previously known tetrapolar bioelectric Technology by many both in terms of reliable simplicity as a fort step compared to hydro densitometry, previously known impedance devices have imprecise bodies Per compositional analyzes generated since such known devices from a linear approach Depend on the regression equation. It is also made up of many previously known bioelectrical impedance techniques  data not possible, biological data of certain Patient groups take into account what the accuracy adversely affect body composition analysis can.

Folglich erkannte die Fachwelt einen bedeutenden Bedarf nach einem genauen, effizienten, validen Meßansatz für die Quantifizierung der Zusammensetzung des menschlichen Kör­ pers. Die vorliegende Erfindung sieht ein Verfahren zur quantitativen Messung der Leitfähigkeit des Körpers auf einfache und zuverlässige Weise vor, erfragt anschließend durch programmgenerierte Computer-Masken geschlechtsspezi­ fische Meßwerte von Körperumfängen und Gliedmaßenlängen und stellt mit neu erstellten Algorithmus-Gleichungen anschlie­ ßend Mittel zum Ändern der Körperimpedanzmeßwerte zur Verfügung, welche wissenschaftlich validierte Vorhersagen der Analyse der Zusammensetzung des menschlichen Körpers erzeugen. Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, daß die Quantifizierung der menschlichen Leistungsfähigkeit oder Fettleibigkeit in einem wesentlich breiteren Bereich mit genauerer Auflösung als zuvor erreicht wird.As a result, experts recognized a significant need after a precise, efficient, valid measurement approach for the Quantification of the composition of the human body pers. The present invention provides a method for quantitative measurement of the body's conductivity simple and reliable way before asking through program-generated computer masks gender spec fish measurements of body circumference and limb length and provides with newly created algorithm equations means for changing the body impedance measurements Available what scientifically validated predictions analyzing the composition of the human body produce. The present invention enables the Quantification of human performance or Obesity in a much broader area with more accurate resolution than before.

Zusätzlich umfaßt die vorliegende Erfindung das Aufnehmen von Körperabschnitts-Impedanzsignalen und/oder mehrere Impedanzmessungen bei variabler Frequenz. Dieser Aspekt der vorliegenden Erfindung ermöglicht die weitere Unterteilung der Körperzusammensetzung in Untermengen des Gesamt-Körper­ wassers. Die besonderen Mittel zur Modifizierung der Kör­ perabschnitts-Impedanz und/oder der Impedanz bei mehreren variablen Frequenzen erlauben die objektive Ernährungs- und Hydrationsanalyse in ambulanter, stationärer und intensiv­ stationärer Behandlung.In addition, the present invention includes shooting of body section impedance signals and / or more Impedance measurements at variable frequency. This aspect of The present invention enables further subdivision the body composition in subsets of the whole body water. The special means of modifying the Kör per-section impedance and / or the impedance for several variable frequencies allow the objective nutritional and Hydration analysis in outpatient, inpatient and intensive inpatient treatment.

Die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ermöglicht eine genau gültige Messung der Zusammensetzung des menschlichen Körpers, welcher aus Fettgewebe, Nicht-Fettgewebe und Körperwasser besteht. Die erfindungsgemäße Verfahrenslehre sieht ein Verfahren zur einfachen und zuverlässigen quanti­ tativen Messung der Leitfähigkeit des Körpers, welche auf dem Gehalt des Körpers an Nicht-Fettgewebe (einschließlich Gesamt-Körperwasser) basiert vor. Ferner unterscheidet die Vorrichtung zwei Komponenten des Gesamt-Körperwassers, nämlich extrazelluläre Masse (ECM) und Körper-Zellmasse (BCM).The device of the present invention enables one accurate measurement of the composition of the human Body, which consists of adipose, non-adipose and Body water exists. The methodology according to the invention  sees a method for simple and reliable quanti tative measurement of the conductivity of the body, which is based on the body's non-fat content (including Total body water) is based on. Furthermore, the Device two components of total body water, namely extracellular mass (ECM) and body cell mass (BCM).

Dabei basiert die Erfindung ferner darauf, die Messung des Gesamt-Körperwassers (TBW) unter Verwendung von Messungen der Körperabschnitts-Impedanz und der Impedanz bei mehreren variablen Frequenzen zu definieren.The invention is also based on the measurement of Total body water (TBW) using measurements the body section impedance and the impedance at several to define variable frequencies.

Das Gesamt-Körperwasser (TBW) ist als Körper-Zellmasse (BCM = intrazelluläres Wasser) plus extrazelluläre Masse (ECM = extrazelluläres Wasser) definiert. Es stellt einen be­ trächtlichen medizinischen und medizinverwandten Wert dar, die BCM- und ECM-Anteile (Körper-Zellmassenanteile und extrazelluläre Massenanteile) von TBW (Gesamt-Körperwasser) bei verschiedenen Personen erfassen zu können und in der Lage zu sein, Änderungen dieser Anteile bei einer Person zeitabhängig zu messen.The total body water (TBW) is the body cell mass (BCM = intracellular water) plus extracellular mass (ECM = extracellular water). It makes you is of considerable medical and medical value, the BCM and ECM fractions (body cell mass fractions and extracellular mass fractions) of TBW (total body water) to be able to record in different people and in the Being able to change these proportions in one person time-dependent to measure.

Die vorliegende Erfindung bietet zum Beispiel die Möglich­ keit, akute oder chronische Dehydrierung oder Überhydrie­ rung von Patienten entweder mit einer Messung oder mit mehreren Messungen zeitabhängig zu messen und zu quantifi­ zieren. Diese ausgeführten Quantifizierungen ermöglichen die vorbeugende medizinische Behandlung verschiedener definierter Hydrierungsbedingungen, wobei die negativen Auswirkungen dieser abnormalen klinischen Zustände mini­ miert werden.For example, the present invention offers the possibility speed, acute or chronic dehydration or hyperhydrity patient either with a measurement or with to measure several measurements depending on time and to quantifi adorn. These quantifications made possible preventive medical treatment of various defined hydrogenation conditions, the negative Effects of these abnormal clinical conditions mini be lubricated.

Körperabschnitts-ImpedanzmessungenBody section impedance measurements

Hierbei werden, zusätzlich zur Messung der Gesamtkörperim­ pedanz, Impedanzmessungen unternommen, bei denen Sensoren an den anatomisch definierten Enden gewisser Körper­ abschnitte des menschlichen Körpers angebracht werden. Die Körperabschnitte umfassen hierbei 1) den rechten Arm, 2) das rechte Bein und 3) den Rumpf, sind jedoch nicht auf diese beschränkt. Die Bioimpedanzsignalmeßwerte werden durch die Vorrichtung erzeugt. Diese neu erhaltenen Meß­ werte werden daraufhin durch einzigartige, aus Forschung gewonnene, durch Software gestützte Formeln verarbeitet, welche Beziehungen und Änderungen der Beziehungen zwischen den Werten der Gesamtkörperimpedanz und der Körper­ abschnittsimpedanz analysieren. Diese Beziehungen und Änderungen in Beziehungen können als eine bestimmte Ver­ teilung und/oder Änderungen in der Verteilung der ECM- und BCM-Anteile des Gesamt-Körperwassers (TBW) qualifiziert und quantifiziert werden. Bestimmte abgeleitete Formelverfahren werden hierbei als Mittel zum Modifizieren der verschiede­ nen Bioimpedanzsignale verwendet.Here, in addition to measuring the total body pedance, impedance measurements made using sensors at the anatomically defined ends of certain bodies  sections of the human body are attached. The Body sections include 1) the right arm, 2) the right leg and 3) the trunk, but are not on this limited. The bioimpedance signal readings are generated by the device. This newly received measuring values are then created through unique research obtained formulas supported by software, what relationships and changes in relationships between the total body impedance and body values analyze section impedance. These relationships and Changes in relationships can be considered a specific ver division and / or changes in the distribution of ECM and BCM shares of total body water (TBW) qualified and be quantified. Certain derived formula methods are used here as a means of modifying the various Bioimpedance signals are used.

Impedanz bei mehreren FrequenzenImpedance at multiple frequencies

Es konnte gezeigt werden, daß eine einzige vorbestimmte Frequenz von 40 bis 60 kHz die geeignete Frequenz zur genauen und präzisen Messung der Gesamtkörperimpedanz durch die Vorrichtung ist. Des weiteren steht die Gesamtkörperim­ pedanz (Leitfähigkeit) in direktem Bezug zu der Berechnung des Gesamtkörperwassers.It could be shown that a single predetermined one Frequency from 40 to 60 kHz the suitable frequency for accurate and precise measurement of total body impedance through the device is. Furthermore, the whole body stands pedanz (conductivity) directly related to the calculation of total body water.

Untersuchungen ergaben, daß mehrere variable Frequenzen im Bereich von etwa 5 kHz bis etwa 150 kHz eine weitere Analy­ se des Gesamt-Körperwassers und dessen Untermengen an extrazellulärem Wasser (ECM) und Körperzellmasse (BCM = intrazelluläres Wasser) erleichtern.Studies have shown that several variable frequencies in the Range from about 5 kHz to about 150 kHz another analy of total body water and its subsets extracellular water (ECM) and body cell mass (BCM = intracellular water).

Wenn insbesondere zwei (oder mehrere) Frequenzen bei der Untersuchung des gleichen Patienten verwendet werden, erlauben diese beiden (oder mehreren) Meßwerte (in Ohm) eine vorhersagende Analyse von ECM und BCM. Ferner erlaubt eine an demselben Patienten ausgeführte zeitabhängige Analyse mit zwei (oder mehreren) Frequenzen, wenn sie durch die neuen, durch Software getriebenen Mittel zum Modifizie­ ren von Formeln analysiert werden, eine vorhersagende Ausgabe, welche Änderungen von ECM gegenüber Änderungen von BCM qualifiziert und quantifiziert. Das diesen neuen Mit­ teln entsprechende Verfahren zum Modifizieren von Formeln sowie das modifizierte Verfahren, mehrere, variable Bio­ impedanzfrequenzen einzuführen, sind Teil dieser Anmeldung.If in particular two (or more) frequencies at the Examination of the same patient can be used allow these two (or more) measured values (in ohms) a predictive analysis of ECM and BCM. Also allowed a time-dependent performed on the same patient Analysis with two (or more) frequencies when passed through  the new software-driven means of modification be analyzed by formulas, a predictive one Output what changes from ECM to changes from BCM qualified and quantified. That this new Mit corresponding procedures for modifying formulas as well as the modified process, several, variable bio Introducing impedance frequencies are part of this application.

Zusätzlich umfaßt diese Erfindung Formeln, welche Körper­ abschnittsdaten, Mehrfrequenzdaten und anthropomorphe Daten zusammenfassen.In addition, this invention encompasses formulas, which bodies section data, multi-frequency data and anthropomorphic data sum up.

Gemäß der vorliegenden Erfindung sind verbesserte algorith­ mische Formeln vorgesehen, um einen geeigneten individuel­ len Variablensatz zu definieren. Diese neuen Formeln erlau­ ben die variable Eingabe der kennzeichnenden Ganzkörperim­ pedanz, Körperabschnittsimpedanz, Mehrfrequenzmeßwerte und der gewonnenen anthropomorphen Daten bzw. Gestaltdaten, um eine vollständigere Vorhersagekraft bei erstaunlichen statischen und dynamischen Volumenzuständen des Gesamt- Körperwasseranteils zu ergeben.According to the present invention, improved algorithms Mix formulas provided to find a suitable individual to define len variable set. These new formulas are possible ben the variable input of the characteristic whole body pedance, body section impedance, multi-frequency measurements and the anthropomorphic data or shape data obtained in order to a more complete predictive power at amazing static and dynamic volume states of the total To give body water percentage.

Die hiermit und durch die zusätzlichen Mittel zum Ändern der erzeugten Daten und die in dieser Anmeldung beschriebe­ ne Vorrichtung bieten die Möglichkeit, den Ernährungs- und Hydrierungszustand des Patienten unter ambulanten, statio­ nären und intensivstationären Diagnose- und Behandlungs­ szenarien medizinisch besser zu handhaben.The hereby and through the additional means to change the data generated and that described in this application ne device offer the possibility of the nutritional and State of hydration of the patient under outpatient, statio nary and intensive care inpatient diagnosis and treatment scenarios easier to handle medically.

Die quantitative Messung gemäß der vorliegenden Erfindung wird genauer als ein "Bioimpedanzsignal" bezeichnet. Dieses elektrische Signal, in Ohm, wird von einer Mittelkomponente der Vorrichtung zum Messen der Körper- und der Körperab­ schnittsimpedanz abgeleitet. Das resultierende Signal (eine dreistellige Zahl zwischen 1 und 1000 Ohm) wird dann in eine Modifiziermittelkomponente eingegeben, um die Körper­ zusammensetzung der untersuchten Person genau vorherzusa­ gen.The quantitative measurement according to the present invention is more specifically referred to as a "bioimpedance signal". This electrical signal, in ohms, is from a middle component the device for measuring the body and the body intersectional impedance derived. The resulting signal (a three-digit number between 1 and 1000 ohms) is then in a modifier component entered the body the exact composition of the person examined  gene.

Das Modifiziermittel umfaßt, in einer ausgeführten Form, von eingegebenen Biologie-Daten abgeleitete Vorhersagefor­ meln. Diese eingegebenen Biologie-Daten umfassen: Körper­ größe, Gewicht, Alter und Geschlecht eines Patienten, um eine "Populations-Vorhersage-Variable" zu bestimmen.The modifier comprises, in one form, Prediction forecast derived from input biology data meln. This entered biology data includes: body height, weight, age and gender of a patient in order to determine a "population prediction variable".

Somit interpretiert das Modifiziermittel der erfindungs­ gemäßen Vorrichtung die Bioimpedanzmeßwerte als "popula­ tionsbestimmt", d. h. bestimmte Impedanzwerte zeigen sich bei verschiedenen vordefinierten Personenpopulationen. Diese Besonderheit steht in Bezug zum morphologischen Typus, zur Magerkeit, zum Körperwasser und zum Alter. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Algorithmusformelansatz für Vorhersageformeln verwendet, um eine bestimmte Person einer Menge populationsspezifischer Variablen zuzuordnen.Thus, the modifier interprets the invention according to the device, the bioimpedance measurements as "popula determined ", i.e. certain impedance values appear for different predefined population groups. This peculiarity is related to the morphological Type, to leanness, body water and age. According to The present invention takes an algorithm formula approach used for prediction formulas to a specific person assign to a set of population-specific variables.

Zu Beginn wird das Bioimpedanzsignal zusammen mit den Biologie-Daten in das Modifiziermittel eingegeben. Bei den Mitteln gemäß der vorliegenden Erfindung umfassen diese Daten geschlechtsspezifische anthropometrische Messungen (Körpergrößenmessungen) und auch die Körperabschnittsimpe­ danz und die Impedanz bei variablen mehreren Frequenzen. Anschließend modifizieren Algorithmusformeln die eingegebe­ nen Signale durch den geeigneten Korrekturfaktor. Der Korrekturfaktor ist im allgemeinen nicht linear und aus einem Vergleich mit bekannten, hydrostatisch gewonnenen Werten gewonnen, um eine Ausgabe zu erzeugen. Die Ausgabe wird anschließend mittels der Software in einen zweiten Satz von Formeln eingegeben, um wissenschaftlich valide Ergebnisse zu erzeugen. Die Ergebnisse können dann durch Anzeigemittel einfach dargestellt werden, so daß eine Körperzusammensetzung mit Mehrfachanteilen vorhergesagt werden kann.At the beginning, the bioimpedance signal is combined with the Biology data entered into the modifier. Both Agents according to the present invention include these Data gender-specific anthropometric measurements (Body size measurements) and also the body section vaccine and the impedance at variable multiple frequencies. Then algorithm formulas modify the input signals through the appropriate correction factor. Of the Correction factor is generally not linear and out a comparison with known hydrostatically obtained Values won to produce an output. The edition is then converted into a second one using the software Set of formulas entered to be scientifically valid Generate results. The results can then be viewed through Display means can be easily represented, so that a Body composition with multiple proportions predicted can be.

KörperabschnittsimpedanzBody section impedance

Der vorliegenden Erfindung liegt eine Messung der Gesamt­ körperimpedanz zugrunde, welche mit dem Gesamt-Körperwasser in direktem Bezug steht. Gesamt-Körperwasser ist definiert als Körper-Zellmasse (BCM oder intrazelluläres Wasser) und extrazelluläre Masse (ECM oder extrazelluläres Wasser). Durch die Messung des Gesamt-Körperwassers wird die Zusam­ mensetzung des menschlichen Körpers vorhergesagt.The present invention is a measurement of the total body impedance, which with total body water is directly related. Total body water is defined as body cell mass (BCM or intracellular water) and extracellular mass (ECM or extracellular water). By measuring the total body water, the total predicted composition of the human body.

Die Erfindung umfaßt ein Plazieren eines Sensors an der rechten Hand und am rechten Fuß, was die am weitesten entfernten anatomischen Punkte darstellt, an welchen die Gesamtkörperimpedanz quantifiziert werden kann, womit das Gesamtkörperwasser aus dem Bioimpedanzsignal von etwa 40 bis 60 kHz vorhergesagt wird.The invention includes placing a sensor on the right hand and right foot what the farthest represents distant anatomical points at which the Total body impedance can be quantified, which means that Total body water from the bioimpedance signal of approximately 40 up to 60 kHz is predicted.

Gemäß dem Ansatz für die Körperabschnittsmessung werden Sensoren an anatomisch äußeren Enden an jedem der Körper­ abschnitte plaziert. Die Segmente sind 1) rechtes Bein, 2) rechter Arm und 3) Rumpf. Es können dabei die qualitative Messung dieser Körperabschnitte und der Änderungen, welche zwischen diesen auftreten, verwendet werden, um die Ansamm­ lungen von Körperflüssigkeiten in ECM- und BCM-Räumen vorherzusagen.According to the approach for body section measurement Sensors on anatomically outer ends on each of the bodies sections placed. The segments are 1) right leg, 2) right arm and 3) trunk. It can be the qualitative Measuring these body sections and the changes which occur between these, used to accumulate lungs of body fluids in ECM and BCM rooms to predict.

Da Körperflüssigkeit osmotisch bewegt wird oder Flüssig­ keitsansammlung in extrazellulären Räumen auftritt, treten Bioimpedanzänderungen zwischen den Körperabschnitten auf. Die Ansammlung von Flüssigkeiten erzeugt verschiedene Änderungen in der Beziehung der Bioimpedanz zwischen den Körperabschnitten. Diese Änderungen können als Verteilungs­ änderungen des Gesamtkörperwassers zwischen verschiedenen intrazellulären (BCM) und extrazellulären (ECM) Räumen des Körpers qualifiziert werden.Because body fluid is moved osmotically or liquid accumulation occurs in extracellular spaces Bioimpedance changes between the body sections. The accumulation of liquids creates various Changes in the bioimpedance relationship between the Body sections. These changes can be called distribution changes in total body water between different intracellular (BCM) and extracellular (ECM) spaces of the Be qualified.

Der Rumpf zeigt aufgrund seiner physiologischen Rolle stärker variierte Änderungen in der Bioimpedanz als der Bein- oder Armabschnitt. Aufgrund der Ansammlung von Flüs­ sigkeiten in den unteren Extremitäten, welche in Bezug zu hydrostatischen und durch Gravitation verursachten Drücken stehen, kann der Beinabschnitt ebenfalls extreme Änderungen in den Bioimpedanzsignalen zeigen.The hull shows due to its physiological role more varied changes in bioimpedance than that Leg or arm section. Because of the accumulation of rivers  lower extremities, which are related to hydrostatic and gravitational pressures the leg section can also make extreme changes show in the bioimpedance signals.

Wenn die ECM-Flüssigkeiten sich zu akkumulieren beginnen, nimmt das Bioimpedanzsignal im Wert ab, da der gemessene Körperabschnitt aufgrund der Zunahme im Flüssigkeitsvolumen eine Zunahme der Leitfähigkeit aufweist. Zunahmen im Flüs­ sigkeitsvolumen des Körperabschnitts vermindern die Bio­ impedanzwerte. Abnahmen im Flüssigkeitsvolumen des Körper­ abschnitts vermindern die Leitfähigkeit und erhöhen somit den Bioimpedanzwert.When the ECM fluids start to accumulate, the bioimpedance signal decreases in value since the measured Body section due to the increase in fluid volume has an increase in conductivity. Increases in the river volume of the body section reduce the bio impedance values. Decreases in body fluid volume sections reduce the conductivity and thus increase the bioimpedance value.

Die besondere Anwendung der körperabschnittsbezogenen Bioimpedanzmessungen liegen in dem Feld der Geburts­ hilfe/Gynäkologie. Während des letzten Drittels der Schwan­ gerschaft beginnen einige Personen das extrazelluläre Flüssigkeitsvolumen zu "sammeln" oder zu erhöhen. Dieses Phänomen kann zu einem als schwangerschaftsinduzierte Hypertonie (PIH, pregnancy induced hypertension) bekannten, fatalen Zustand führen.The special application of body section related Bioimpedance measurements are in the field of birth help / gynecology. The swan for the last third Some people start the extracellular community "Collect" or increase liquid volume. This Phenomenon can turn into a pregnancy-induced Known hypertension (PIH, pregnancy induced hypertension), fatal condition.

Aus Ergebnissen einer neueren Studie zur PIH folgt, daß die Verwendung von körperabschnittsbezogener Bioimpedanz eine charakteristische Änderung der Körperwasserverteilung, insbesondere in den unteren Extremitäten, beschreibt und es dem Arzt ermöglicht, das Ausmaß und den Grad der Flüssig­ keitsansammlung durch körperabschnittsbezogene Bioimpedanz­ messungen darzustellen und diagnostische und vorschreibende Annahmen zu treffen, um die Patientin vorbeugend zu behan­ deln, bevor PIH auftritt.The results of a recent PIH study show that the Use of body section related bioimpedance characteristic change in body water distribution, especially in the lower extremities, describes and it allows the doctor to measure the level and degree of liquid accumulation of body-related bioimpedance to represent measurements and diagnostic and prescribing Make assumptions to prevent the patient from being treated before PIH occurs.

Mehrere FrequenzenMultiple frequencies

Die Ausführungsform mit einer einzigen vorbestimmten Fre­ quenz von etwa 40 bis 60 kHz hat sich als ein genaues und präzises Vorhersagemittel für die Gesamtkörperimpedanz herausgestellt. Frequenzen von etwa 40 bis 60 kHz werden als Mittelfrequenz-Bioimpedanzsignale angesehen. Die Ge­ samtkörperimpedanz wird in verschiedenen Gleichungen ver­ wendet, um das Verhältnis zwischen den Größen Gesamt-Kör­ perwasser (TBW), Nicht-Fettkörpermasse (LBM) und Gesamt- Körperfett (TBF) des einzelnen Patienten vorherzusagen.The embodiment with a single predetermined Fre frequency of around 40 to 60 kHz has proven to be an accurate and precise means of predicting total body impedance  exposed. Frequencies from about 40 to 60 kHz viewed as medium frequency bioimpedance signals. The Ge velvet body impedance is ver in different equations applies to the ratio between the sizes total body perwater (TBW), non-fat body mass (LBM) and total Predict body fat (TBF) of the individual patient.

Neuere Entwicklungen ergeben, daß über mehrere Frequenzen mit höheren oder niedrigeren Kilohertz-Signalwerten andere physiologische Annahmen getroffen werden können, wie etwa die Flüssigkeitsverteilung zwischen ECM und BCM und auch der Hydrierungszustand. Die gegenwärtige Annahme ist, daß eine einzelne Frequenz von etwa 40 bis 60 kHz besonders bzw. spezifisch die Gesamt-Zellmasse (TCM) oder die Summe der Körperzellmasse (BCM) und der extrazellulären Masse (ECM) mißt.Recent developments reveal that across multiple frequencies others with higher or lower kilohertz signal values physiological assumptions can be made, such as the fluid distribution between ECM and BCM and also the state of hydrogenation. The current assumption is that a single frequency of about 40 to 60 kHz especially or specifically the total cell mass (TCM) or the total body cell mass (BCM) and extracellular mass (ECM) measures.

Niederfrequente BioimpedanzsignaleLow frequency bioimpedance signals

Es wird angenommen, daß niedrigere Bioimpedanzfrequenzen von etwa 15 bis 35 kHz durch extrazelluläre Massen (ECM) getragen werden. Aufgrund der Membranphysiologie, der Flüssigkeitsverteilung und des Elektrolytgehalts erfaßt die Verwendung von niederfrequenten bioelektrischen Strömen empfindlichere Änderungen der ECM. Da angenommen wird, daß sechzig Prozent des Gesamt-Körperwassers in ECM-Räumen gehalten sind, können Änderungen im ECM-Volumen zur Vorher­ sage des Hydrierungszustands einer Person verwendet werden, was für viele medizinische Aufzeichnungen wichtig sein kann.It is believed that lower bioimpedance frequencies from about 15 to 35 kHz through extracellular masses (ECM) be worn. Due to the membrane physiology, the Liquid distribution and the electrolyte content recorded the Use of low-frequency bioelectric currents more sensitive changes to the ECM. Since it is believed that sixty percent of total body water in ECM rooms changes in the ECM volume can be changed of a person's state of hydration, which can be important for many medical records can.

Die Beziehung zwischen dem mittels der mittleren Frequenz von etwa 40 bis 60 kHz gewonnenen Gesamt-Körperwasser und der mittels der Niederfrequenzmessung bei etwa 15 bis 35 kHz gewonnenen extrazellulären Masse kann somit dazu ver­ wendet werden, das gesamte Flüssigkeitsvolumen genauer zu bestimmen als mittels des Signals bei einer einzigen Fre­ quenz. The relationship between that by means of the mean frequency from about 40 to 60 kHz total body water and that by means of the low frequency measurement at about 15 to 35 kHz obtained extracellular mass can thus ver be applied, the total liquid volume more accurately determine as by means of the signal at a single Fre quenz.  

Hochfrequente BioimpedanzsignaleHigh frequency bioimpedance signals

Es wird angenommen, daß die Verwendung von Bioimpedanzfre­ quenzen von mehr als etwa 40 bis 60 kHz die Gesamtzellmasse "sättigt" und keine besseren Vorhersagekorrelationen als eine Frequenz von etwa 40 bis 60 kHz aufweist. Einige Personen haben jedoch eine Physiologie, welche mittelfre­ quenten Signalen widersteht oder einen "kurzschließenden Effekt" auf diese ausübt, womit Vorhersagefehler für die Gesamtzusammensetzung erzeugt werden, welche auf einem Meßfehler in der Gesamtkörperimpedanz basieren. Bei diesem Personentyp mit abnormaler Physiologie kann mit einem höherfrequenten Bioimpedanzsignal von etwa 100 bis 150 kHz für die Gesamt-Zellmasse und somit für das Gesamt-Körper­ wasser eine genauere Vorhersage getroffen werden.It is believed that the use of bioimpedance free sequences of more than about 40 to 60 kHz the total cell mass "saturates" and no better prediction correlations than has a frequency of about 40 to 60 kHz. Some However, people have a physiology that is medium-free resists quent signals or a "short circuit Effect "on them, making prediction errors for the Overall composition are generated, which on a Measurement errors in the total body impedance are based. With this Person type with abnormal physiology can with a higher-frequency bioimpedance signal from about 100 to 150 kHz for the total cell mass and thus for the whole body a more accurate forecast can be made.

Die höheren Bioimpedanzfrequenzen von etwa 100 bis 150 kHz haben auf Personen mit normaler Physiologie geringe oder keine bioelektrische Wirkung, erhöhen jedoch die Membran­ permeabilität bei Personen mit abnormaler Physiologie, wobei sie einen besseren Vorhersagewert sowohl für die Körperzusammensetzung als auch die Flüssigkeitsverteilung bieten.The higher bioimpedance frequencies from about 100 to 150 kHz have low or on people with normal physiology no bioelectrical effect, but increase the membrane permeability in people with abnormal physiology, being a better predictive value for both Body composition as well as fluid distribution Offer.

Aus dem Vorangehenden wird deutlich, daß die vorliegende Erfindung eine genaue und einfache Vorrichtung zum Quanti­ fizieren des Körperfetts als einen Prozentsatz des Gewichts bereitstellt, womit sie ein wichtiges Werkzeug des Gesund­ heitsmanagements für den Patienten und den Arzt in gleicher Weise und auch zur Verwendung im Forschungsbereich ist. Zusätzlich bietet die Fähigkeit, ECM und BCM und Änderungen in diesen Flüssigkeitsräumen vorherzusagen, die Möglichkeit zur besseren medizinischen Behandlung des Ernährungs- und Hydrierungszustands des Patienten.It is clear from the foregoing that the present Invention an accurate and simple device for quanti body fat as a percentage of weight provides what makes them an important tool of health safety management for the patient and the doctor in the same Way and also for use in research. It also offers the ability to make ECM and BCM and changes to predict in these fluid spaces the possibility for better medical treatment of nutritional and State of hydration of the patient.

Andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgen­ den, detaillierteren Beschreibung deutlicher, die in Ver­ bindung mit den beiliegenden Zeichnungen, welche beispiel­ haft die Prinzipien der Erfindung erläutern, angegeben ist. Other features and Advantages of the present invention will follow from the the more detailed description that is described in Ver binding with the accompanying drawings, which example explain the principles of the invention is specified.  

Fig. 1 ist eine perspektivische Darstellung von ersten und zweiten vorgeschriebenen Orten zur Anordnung von Sensorelektroden gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, Fig. 1 is a perspective view of first and second prescribed locations for placement of sensor electrodes in accordance with an embodiment of the present invention,

Fig. 2 ist eine perspektivische Darstellung von dritten und vierten vorgeschriebenen Orten zur Anordnung von Sensorelektroden gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, Fig. 2 is a perspective view of third and fourth prescribed locations for placement of sensor electrodes in accordance with an embodiment of the present invention,

Fig. 3 ist ein schematisches Blockdiagramm, welches eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Körperimpedanz-Datenerfassung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt, Fig. 3 is a schematic block diagram illustrating an embodiment of the inventive device for body impedance data acquisition according to the present invention,

Fig. 4 ist ein Schaltplan eines Test- bzw. Untersu­ chungssignalgenerators gemäß einer Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung, Fig. 4 is a circuit diagram of a test or monitoring investi signal generator according to one embodiment of the present invention,

Fig. 5 ist ein Schaltplan einer Leistungsversorgung für die Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, Fig. 5 is a circuit diagram of a power supply for the apparatus according to an embodiment of the invention,

Fig. 6 ist ein Schaltplan eines Sensorschaltkreises gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, Fig. 6 is a circuit diagram of a sensor circuit according to an embodiment of the present invention,

Fig. 7 ist ein elektrischer Schaltplan eines Pin-Schemas eines Körperimpedanz-Meßgeräts gemäß einer Aus­ führungsform der vorliegenden Erfindung, Fig. 7 is an electrical schematic diagram of a scheme of a pin body impedance measuring device according to a imple mentation of the present invention,

Fig. 8 ist ein detaillierteres Schema eines Körperimpe­ danz-Meßgeräts gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, Fig. 8 is a more detailed schematic of a Körperimpe impedance measuring device according to an embodiment of the present invention,

Fig. 9 ist eine perspektivische Darstellung eines ge­ eigneten Computers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, Fig. 9 is a perspective view of a ge suitable computer according to an embodiment of the present invention,

Fig. 10 ist eine Tabelle eines Untersu­ chungs/Wiederholungsuntersuchungs-Datenvergleichs gemäß der vorliegenden Erfindung, Fig. 10 is a table of a investi Chung / repeat examination-data comparison according to the present invention,

Fig. 11 ist eine Tabelle von Vergleichen zwischen Meßge­ räten gemäß der vorliegenden Erfindung, Fig. 11 is a table of comparisons between messge boards according to the present invention,

Fig. 12 ist eine graphische Darstellung, welche die gesamte Probe, auf die in Beispiel I Bezug genom­ men wird, darstellt, Fig. 12 is a graph showing the entire sample referred to in Example I;

Fig. 13 ist eine graphische Darstellung, welche den weiblichen Anteil der gesamten Probe, auf die in Beispiel I Bezug genommen wird, darstellt, Fig. 13 is a graph showing the female portion of the total sample referred to in Example I;

Fig. 14 ist eine graphische Darstellung, welche den männlichen Anteil der Probe, auf die in Beispiel I Bezug genommen wird, darstellt, Fig. 14 is a graph showing the male portion of the sample referred to in Example I;

Fig. 15 ist eine Datenlistenaufstellung und eine Tabelle, auf welche in Beispiel I Bezug genommen wird, Fig. 15 is a data list formation, and to which reference is made in Example I a table,

Fig. 16 und Fig. 16 A zeigen die Körpergestalts-Messungen gemäß der vorliegenden Erfindung, Fig. 16 and Fig. 16 A show the body gestalts measurements according to the present invention,

Fig. 17 zeigt ein Blockdiagramm für variable Frequenzen gemäß der vorliegenden Erfindung, Fig. 17 shows a block diagram of variable frequencies in accordance with the present invention,

Fig. 18 stellt die Körperabschnittsorte der Elektroden an einem Arm des Patienten, gemäß einer Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung dar, Fig. 18 illustrates the body portion of the electrode locations on a patient's arm, according to one embodiment of the present invention,

Fig. 19 stellt die Körperabschnittsorte an einem Bein des Patienten gemäß einer Ausführungsform der vorlie­ genden Erfindung dar, Fig. 19 illustrates the body portion locations on a leg of the patient in accordance with an embodiment of the constricting vorlie invention,

Fig. 20 stellt die Körperabschnittsorte am Rumpf des Patienten gemäß einer Ausführungsform der vorlie­ genden Erfindung dar, Fig. 20 illustrates the body portion places on the hull of the patient according to one embodiment of the constricting vorlie invention,

Fig. 21 ist eine Darstellung einer Eingabe der Körper­ gestalts-Meßwerte an einem Bildschirm gemäß der vorliegenden Erfindung, Fig. 21 is an illustration of entering the body gestalts measurement values on a screen according to the present invention,

Fig. 22 ist eine Darstellung einer Eingabe der Körper­ gestalts-Meßwerte an einem Bildschirm gemäß der vorliegenden Erfindung, Fig. 22 is an illustration of entering the body gestalts measurement values on a screen according to the present invention,

Fig. 23 ist eine Darstellung einer Eingabe der Körper­ gestalts-Meßwerte an einem Bildschirm gemäß der vorliegenden Erfindung, Fig. 23 is an illustration of entering the body gestalts measurement values on a screen according to the present invention,

Fig. 24 ist eine Darstellung einer Eingabe der Körper­ gestalts-Meßwerte an einem Bildschirm gemäß der vorliegenden Erfindung, Fig. 24 is an illustration of entering the body gestalts measurement values on a screen according to the present invention,

Fig. 25 ist eine Darstellung einer Eingabe der Körper­ gestalts-Meßwerte an einem Bildschirm gemäß der vorliegenden Erfindung, Fig. 25 is an illustration of entering the body gestalts measurement values on a screen according to the present invention,

Fig. 26 ist eine Darstellung einer Eingabe der Körper­ gestalts-Meßwerte an einem Bildschirm gemäß der vorliegenden Erfindung, Fig. 26 is an illustration of entering the body gestalts measurement values on a screen according to the present invention,

Fig. 27 ist eine Darstellung einer Eingabe der Körper­ gestalts-Meßwerte an einem Bildschirm gemäß der vorliegenden Erfindung, Fig. 27 is an illustration of entering the body gestalts measurement values on a screen according to the present invention,

Fig. 28 ist eine Darstellung einer Eingabe der Körper­ gestalts-Meßwerte an einem Bildschirm gemäß der vorliegenden Erfindung, Fig. 28 is an illustration of entering the body gestalts measurement values on a screen according to the present invention,

Fig. 29 ist eine Darstellung einer Eingabe der Körper­ gestalts-Meßwerte an einem Bildschirm gemäß der vorliegenden Erfindung, Fig. 29 is an illustration of entering the body gestalts measurement values on a screen according to the present invention,

Fig. 30 ist eine Darstellung einer Eingabe der Körper­ gestalts-Meßwerte an einem Bildschirm gemäß der vorliegenden Erfindung, Fig. 30 is an illustration of entering the body gestalts measurement values on a screen according to the present invention,

Fig. 31 ist eine Darstellung einer Eingabe der Körper­ gestalts-Meßwerte an einem Bildschirm gemäß der vorliegenden Erfindung. Fig. 31 is an illustration of entering the body gestalts measurement values on a screen according to the present invention.

Wie in den Zeichnungen dargestellt, ist die vorliegende Erfindung in einer Vorrichtung zur Erfassung von Körperim­ pedanzdaten verkörpert, welche in Kombination umfaßt:As shown in the drawings, the present one Invention in a device for detecting body im embodies pedance data, which in combination includes:

  • a) Eine Mehrzahl von Sensorelektroden zum Anbringen an vorgeschriebenen Orten am Körper eines zu untersuchen­ den Patienten,a) A plurality of sensor electrodes for attachment prescribed places on the body to be examined the patient,
  • b) Befestigungsmittel, um die Sensorelektroden entfernbar an einer Kelvinbrücken-Bioimpedanzmeßvorrichtung mit vier Anschlußleitungen anzubringen,b) Fasteners to remove the sensor electrodes on a Kelvinbrücke bioimpedance measuring device to attach four connecting lines,
  • c) Mittel zum Erzeugen eines durch die Sensorelektroden mit einer variablen Frequenz von etwa 5 kHz bis etwa 150 kHz fließenden Stroms, wobei für jede gemessene Frequenz ein Ausgabebereich von 0 bis 1000 Ohm erzeugt wird,c) means for generating one by the sensor electrodes with a variable frequency from about 5 kHz to about 150 kHz flowing current, being measured for each Frequency generates an output range from 0 to 1000 ohms becomes,
  • d) Mittel zum Erzeugen von Eingabevariablen, welche biologische Patientendaten samt Größe, Gewicht, Alter und Geschlecht sowie Bioimpedanzsignalpegel umfassen, um eine populationsspezifische Variable zu bestimmen,d) means for generating input variables which biological patient data including height, weight, age and gender and bioimpedance signal level, to determine a population-specific variable
  • e) Mittel zum Verändern des von den Mitteln zum Erzeugen eines Körperimpedanzsignals erhaltenen elektrischen Signals mittels der Populations-Vorhersagevariablen, e) means for changing that of the means for generating of an electrical impedance signal obtained Signal using the population prediction variable,  
  • f) Anzeigemittel zum Anzeigen des resultierenden Ausgabe­ signals, um eine quantitative Messung der Leitfähig­ keit des Körpers des Patienten bereitzustellen, welche auf dem Gesamt-Körperwasserinhalt (TBW) des Patienten beruht,f) display means for displaying the resulting output signals to provide a quantitative measurement of conductivity to provide the patient's body, which on the patient's total body water content (TBW) rests,
  • g) Mittel zum Vergleichen des resultierenden Signals mit bekannten Streudiagrammen, um ein Ausgabesignal zu erzeugen, welches für Fettgewebe, Nichtfettgewebe und Ganzkörperwasser repräsentativ ist, undg) means for comparing the resulting signal with known scatterplots to provide an output signal generate which for fatty tissue, non-fatty tissue and Whole body water is representative, and
  • h) zweite Mittel zum Vergleichen von aus Schritt (g) erhaltenen Daten mit bekannten anthropometrischen Daten, um ein Ausgabesignal zu erzeugen, welches für Fettgewebe, Nichtfettgewebe und Körperwasser repräsen­ tativ ist.h) second means for comparing from step (g) data obtained with known anthropometric Data to generate an output signal which is for Represent adipose tissue, non-adipose tissue and body water is tative.

Die anthropometrischen Daten aus Schritt (h) umfassen Meßwerte von Umfangs- und Gliedmaßenlängenmessungen, welche an 769 Versuchspersonen gewonnen wurden, und entwickelte Vorhersagegleichungen. Die Gleichungen umfassen eine Reihe von Umfangsmessungen und Gliedmaßenmessungen und Verhält­ nisse, welche mit bioelektrischen Impedanzsignalen versehen werden, um den Prozentsatz des Körperfetts genauer zu bestimmen. Diese Kombination von Anthropometrie und Bio­ impedanz verbesserte sowohl die Validätskoeffizienten als auch SEE (Standard error of estimate, Standardabweichung) wesentlich, wie aus Beispiel 1 ersehen werden kann.Include the anthropometric data from step (h) Measured values of circumference and limb length measurements, which on 769 test subjects, and developed Prediction equations. The equations span a number of circumference measurements and limb measurements and ratio nisse, which provide with bioelectrical impedance signals be more accurate to the percentage of body fat determine. This combination of anthropometry and bio impedance improved both the validity coefficients and also SEE (standard error of estimate, standard deviation) essential, as can be seen from Example 1.

Die weiterentwickelten Mittel der vorliegenden Erfindung stellen somit eine neue, durch Software gesteuerte Vorrich­ tung bereit, welche die Zusammensetzung des menschlichen Körpers entweder auf einem "klinischen-" oder "forschungs-" Genauigkeitsniveau bestimmen kann. Ferner ist ein drittes Mittel zum Vergleichen und Modifizieren von Daten der Schritte g) und h), wobei Körperabschnitts-Impedanzdaten und Impedanzdaten mehrerer variabler Frequenzen verwendet werden, vorgesehen, um Gesamt-Körperwasser, extrazelluläre Körpermasse und Körperzellmasse vorherzusagen.The further developed means of the present invention thus provide a new device controlled by software tion ready which the composition of the human Body on either a "clinical" or "research" Can determine accuracy level. Furthermore, a third Means for comparing and modifying data from the Steps g) and h), where body section impedance data and impedance data of several variable frequencies are used  are provided to total body water, extracellular Predict body mass and body cell mass.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine elektrische Kelvinbrücke durch eine Mehrzahl von Elektroden erzeugt, welche an bestimmte Körperbereiche entfernbar angebracht werden. Vor dem Anbringen der Sensoren wird jeder betref­ fende Körperort abgetastet und bevorzugterweise mit einem Alkoholtupfer gereinigt, um Haut oder Oberflächenöle zu entfernen. Anschließend wird jede Sensorelektrode auf dem Körper des Patienten plaziert. Bevorzugterweise wird ein leitfähiges Gel verwendet, um den Sensor vorübergehend an seinem Ort zu halten.According to the present invention, an electrical Kelvin bridge generated by a plurality of electrodes, which are removably attached to certain areas of the body will. Everyone is concerned before attaching the sensors fende body location scanned and preferably with a Alcohol swabs cleaned to remove skin or surface oils remove. Then each sensor electrode on the Body of the patient placed. Preferably a conductive gel used to temporarily attach the sensor to keep his place.

Sensorelektrodenorte - Gesamtkörperimpedanz:Sensor electrode locations - total body impedance:

  • (1) Der erste vorgeschriebene Ort 10 ist die Rückseite der rechten Hand des Patienten ("Dorsale Ansicht"). Lokalisiere den "Styloidfortsatz" (Die "Erhebung" nahe dem Rücken des Handgelenks). Taste ungefähr 0,5 bis 1 Inch (1,27 bis 2,54 cm) direkt quer, ausgehend vom "Styloidfortsatz" (Beachte die leichte "Einsenkung" zwischen "Radius" und "Ulna"). Der erste Sensor wird quer von dem "Styloidfortsatz" in der Mitte des Handgelenks angeordnet (Das Zentrum des Sensors sollte direkt über der oben beschriebenen "Einsenkung" sein). Beachte: Es ist empfohlen, die Elektroden derart anzuordnen, daß sie vom Körper weg weisen (siehe Fig. 1).(1) The first prescribed location 10 is the back of the patient's right hand ("dorsal view"). Locate the "styloid process" (the "elevation" near the back of the wrist). Button approximately 0.5 to 1 inch (1.27 to 2.54 cm) directly across, starting from the "styloid process" (note the slight "depression" between "radius" and "ulna"). The first sensor is placed across the "styloid process" in the middle of the wrist (the center of the sensor should be directly above the "depression" described above). Note: It is recommended to arrange the electrodes so that they point away from the body (see Fig. 1).
  • (2) Der zweite vorgeschriebene Ort 12 ist hinter dem Fin­ gergelenk (Gelenk) des Zeigefingers der rechten Hand ("Di­ stales Ende des zweiten Metakarpales"). Taste diesen Be­ reich ab. Plaziere den zweiten Sensor direkt auf der Hand, direkt hinter dem Zeigefinger, diesen jedoch nicht berüh­ rend (siehe Fig. 1).(2) The second prescribed location 12 is behind the finger joint (joint) of the index finger of the right hand ("Di stales end of the second metacarpal"). Scan this area. Place the second sensor directly on the hand, directly behind the index finger, but not touching it (see Fig. 1).
  • (3) Der dritte vorgeschriebene Ort 14 ist der Fußknöchel des Patienten an der Vorderseite des rechten Fußes (zwi­ schen dem "medialen" und "lateralen Malleolus" - die "Erhe­ bungen" an der Innenseite und der Außenseite des Fußknö­ chels). Beachte die leichte "Einsenkung" in diesem Bereich, in dem der Fußknöchel in den oberen Fuß übergeht. Taste dort. Plaziere den dritten Sensor derart, daß sein Zentrum die oben beschriebene leichte "Einsenkung" direkt abdeckt (siehe Fig. 2).(3) The third prescribed location 14 is the patient's ankle on the front of the right foot (between the "medial" and "lateral malleolus" - the "elevations" on the inside and outside of the ankle). Notice the slight "sink" in this area where the ankle merges with the upper foot. Button there. Place the third sensor so that its center directly covers the slight "dip" described above (see Fig. 2).
  • (4) Der vierte vorgeschriebene Ort 16 ist die Oberseite des rechten Fußes hinter dem Gelenk des großen Zehen (Der "distale" Bereich des ersten "Metatarsales"). Taste diesen Bereich ab. Plaziere den vierten Sensor oben auf dem rech­ ten Fuß, hinter dem großen Zehen, den großen Zehen jedoch nicht berührend (siehe Fig. 2).(4) The fourth prescribed location 16 is the top of the right foot behind the big toe joint (the "distal" area of the first "metatarsal"). Scan this area. Place the fourth sensor on top of the right foot, behind the big toe, but not touching the big toe (see Fig. 2).
  • 1.0 Plazierung der Sensororte an den Körperabschnitten1.0 Placement of the sensor locations on the body sections
  • 1.1 rechtes Bein1.1 right leg
  • 1.1.1 Der distale Massesensor am rechten Fuß (schwarze Zuleitung) und der Sensor für das proximale Signal (rote Zuleitung) sind an der gleichen anatomischen Stelle wie bei der vorangehend beschriebenen Standardtech­ nik (Ganzkörpertechnik) angebracht.1.1.1 The distal mass sensor on the right foot (black lead) and the sensor for the proximal Signal (red lead) are on the same anatomical Position as for the standard tech described above nik (whole body technique) attached.
  • 1.1.2 Der zweite Satz von Zuleitungen wird im oberen Schenkelbereich angeordnet, wobei der distale Masse­ sensor (schwarze Zuleitung) über der Protuberanz des großen Trochanters des Femurs plaziert wird. Der große Trochanter ist an der Spitze des Hüftbeins angeordnet. Der proximale Signalsensor (rote Zuleitung) wird genau zwei (2) Inch (5,08 cm) von der Vorderkante des distalen Massesensors (schwarze Zuleitung) über dem großen Trochanter angeordnet. Dies ist ein Standard-Sensoranordnungsverfahren für alle Patienten, um die Untersuchungs/Wiederholungsuntersuchungs- Reproduzierbarkeit sicherzustellen.1.1.2 The second set of supply lines is in the Upper leg area arranged, the distal mass sensor (black lead) over the protuberance of the big one Trochanter of the femur is placed. The great trochanter is located at the top of the hip bone. The proximal Signal sensor (red lead) becomes exactly two (2) inches (5.08 cm) from the front edge of the distal mass sensor (black supply line) arranged above the large trochanter. This is a standard sensor placement procedure for everyone Patients to the examination / repeat examination Ensure reproducibility.
  • 1.2 Rechter Arm1.2 Right arm
  • 1.2.1 Der distale Massesensor der rechten Hand (schwarze Zuleitung) und der Sensor für das proximale Signal (rote Zuleitung) sind an der gleichen anatomischen Stelle wie bei der Standardtechnik angebracht. 1.2.1 The distal mass sensor of the right hand (black lead) and the sensor for the proximal Signal (red lead) are on the same anatomical Place as in the standard technique.  
  • 1.2.2 Der zweite Satz von Zuleitungen wird im Bereich des Oberarms nahe der Schulter plaziert. Der Vor­ sprung am Acromion ist der Ort für den distalen Massesensor (schwarze Zuleitung). Der Vorsprung am Acromion ist an der Spitze der Schulter am Schultergelenk angeordnet. Der Sensor für das proximale Signal (rote Zuleitung) wird genau zwei (2) Inch (5,08 cm) von der Vorderkante des distalen Massesensors auf dem Vorsprung am Acromion angeordnet. Dies ist ein Standard-Sensoranordnungsverfahren für alle Patien­ ten, um die Untersuchungs/Wiederholungsuntersuchungs-Re­ produzierbarkeit sicherzustellen.1.2.2 The second set of supply lines is in the The area of the upper arm is placed near the shoulder. The before jump on the Acromion is the place for the distal mass sensor (black lead). The lead on Acromion is on Top of the shoulder arranged on the shoulder joint. Of the Proximal signal sensor (red lead) is accurate two (2) inches (5.08 cm) from the leading edge of the distal Mass sensor arranged on the projection on the Acromion. This is a standard sensor placement procedure for all patients to the Exam / Re-Exam Re ensure producibility.
  • 1.3 Rumpf/Abdomen1.3 trunk / abdomen
  • 1.3.1 Der erste Satz von Zuleitungen wird im oberen Schenkelbereich plaziert, wobei der distale Masse­ sensor (schwarze Zuleitung) über der Protuberanz des Feder­ trochanter des Femur plaziert wird. Der große Trochanter ist an der Spitze des Hüftbeins angeordnet. Der Sensor für das proximale Signal (rote Zuleitung) wird genau zwei (2) Inch (5,08 cm) von der Vorderkante des distalen Massesen­ sors (schwarze Zuleitung) auf dem großen Trochanter ange­ ordnet. Dies ist ein Standard-Sensoranordnungsverfahren für alle Patienten, um die Untersu­ chungs/Wiederholungsuntersuchungs-Reproduzierbarkeit si­ cherzustellen.1.3.1 The first set of supply lines is in the placed upper leg area, the distal mass sensor (black lead) over the protuberance of the spring trochanter of the femur is placed. The great trochanter is located at the top of the hip bone. The sensor for the proximal signal (red lead) is exactly two (2) Inches from the leading edge of the distal mass sors (black lead) on the large trochanter arranges. This is a standard sensor placement process for all patients to the exam re-examination reproducibility si to create.
  • 1.3.2 Der zweite Satz von Zuleitungen wird im Bereich des Oberarms nahe der Schulter plaziert. Der Vor­ sprung am Acromion ist der Ort für den distalen Massesensor (schwarze Zuleitung). Der Vorsprung am Acromion ist an der Spitze der Schulter am Schultergelenk angeordnet. Der Sensor für das proximale Signal (rote Zuleitung) wird genau zwei (2) Inch (5,08 cm) von der Vorderkante des distalen Massesensors auf dem Vorsprung am Acromion angeordnet. Dies ist ein Standard-Sensoranordnungsverfahren für alle Patien­ ten, um die Untersuchungs/Wiederholungsuntersuchungs-Re­ produzierbarkeit sicherzustellen.1.3.2 The second set of supply lines is in the The area of the upper arm is placed near the shoulder. The before jump on the Acromion is the place for the distal mass sensor (black lead). The lead on Acromion is on Top of the shoulder arranged on the shoulder joint. Of the Proximal signal sensor (red lead) is accurate two (2) inches (5.08 cm) from the leading edge of the distal Mass sensor arranged on the projection on the Acromion. This is a standard sensor placement procedure for all patients to the Exam / Re-Exam Re ensure producibility.
LeistungsversorgungPower supply

Die Leistungsversorgung der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird bevorzugterweise durch eine einzige 9-Volt-Alkali- Batterie bereitgestellt (siehe Fig. 3 und 5). Die Schal­ tungswege sind im Hinblick auf Sicherheit und Effizienz ausgelegt. Ein Ein-Aus-Schalter wird verwendet, um die Batterie zu schonen. Die Lebenserwartung des Bioimpedanz­ meßgeräts beträgt 500 Untersuchungen.The power supply of the device according to the invention is preferably provided by a single 9 volt alkaline battery (see FIGS. 3 and 5). The circuit paths are designed with safety and efficiency in mind. An on-off switch is used to conserve the battery. The life expectancy of the bioimpedance measuring device is 500 examinations.

Die Auslegung der Leistungsversorgungsschaltung ermöglicht es einem Untersuchungssignal- und einem Sensorschaltkreis, im Bereich vorgegebener Parameter betrieben zu werden, ohne von einem bestimmten Batterieladepegel abhängig zu sein. Diodenschutz ist bevorzugterweise sowohl an der Leistungs­ quelle als auch an dem Leistungseingangsbereich der ge­ druckten Schaltungsplatine vorgesehen, um zu verhindern, daß ein Rückwärtsstrom fließt.The design of the power supply circuit enables an examination signal and a sensor circuit, to be operated in the range of specified parameters without to be dependent on a certain battery charge level. Diode protection is preferably both on performance source as well as at the power input range of the ge printed circuit board provided to prevent that a reverse current flows.

Um einen optimalen Funktionsbereich beizubehalten, erzeugt die Vorrichtung eine 5-Volt-Ladung, um den Sensor und die digitalen Funktionen mit Leistung zu versorgen.Generated to maintain an optimal functional range the device applied a 5 volt charge to the sensor and the to power digital functions.

Um eine zuverlässige und dauerhafte Leistungsquelle be­ reitszustellen, wird ein niedriger Ladezustand der Batterie (LED) angezeigt, wenn die Spannung (9-Volt-Batterie) unter 6,2 Volt abfällt.To be a reliable and permanent source of power if the battery is low (LED) displayed when the voltage (9 volt battery) is below 6.2 volts drops.

Der Leistungsbezug der LED wird die verbleibende Spannung innerhalb von 30 Sekunden aufbrauchen. Beachte: Die durch­ schnittliche kommerziell erhältliche 9-Volt-Alkali-Batterie ist auf 9,2 Volt aufgeladen.The power consumption of the LED becomes the remaining voltage use within 30 seconds. Note: The through Average commercially available 9 volt alkaline battery is charged to 9.2 volts.

Mittel zum Erzeugen des KörperimpedanzsignalsMeans for generating the body impedance signal

Bevorzugterweise betreibt eine 9-Volt-Batterie die Mittel zum Erzeugen des Körperimpedanzsignals. Es wird ein Kelvin­ brücken-System mit vier Anschlußzuleitungen verwendet. Die vorangehend beschriebenen Sensoren werden an jedes Anschlußende angeschlossen und an dem Patienten zur korrek­ ten Impedanzdatenerfassung plaziert.A 9 volt battery preferably operates the means for generating the body impedance signal. It will be a Kelvin bridge system with four connection leads. The sensors described above are attached to each  Connection end connected and to the patient for correct placed impedance data acquisition.

Betriebbusiness

Wie beschrieben, erzeugt die Körperimpedanzvorrichtung eine Frequenz, welche vom menschlichen Körper nicht wahrgenommen wird. Nachdem geprüft wurde, daß die vier Sensorelektroden richtig plaziert sind, verbleibt der Patient ruhig in Bauchlage.As described, the body impedance device generates one Frequency that is not perceived by the human body becomes. After checking that the four sensor electrodes are placed correctly, the patient remains calm in Prone position.

Der Ein-Aus-Schalter wird in die "Ein"-Stellung gebracht. Das Meßgerät nimmt Impedanzmeßwerte mit einer Rate von 50.000 mal pro Sekunde auf. Häufig benötigt das Meßgerät 1 bis 3 Sekunden, um sich zu stabilisieren, während es nach dem genauesten Meßwert "sucht". Verschiedene Faktoren, wie etwa die Dicke des Unterhautfetts, die Hautdicke und die Körperbehaarung sind für langsamere Impedanzmeßwerte ver­ antwortlich.The on-off switch is brought into the "on" position. The meter takes impedance measurements at a rate of 50,000 times per second. The measuring device often requires 1 to 3 seconds to stabilize while after the most exact measured value "searches". Different factors like such as the thickness of the subcutaneous fat, the skin thickness and the Body hair is used for slower impedance measurements responsibly.

Technische DatenTechnical specifications

Die bevorzugten technischen Daten der Mittel zum Erzeugen des Körperimpedanzsignals sind folgende:The preferred technical data of the means of production of the body impedance signal are as follows:

  • a) Strom der Untersuchungssignalvorrichtung: etwa 800 µA nominala) Current of the examination signal device: about 800 µA nominal
  • b) Variable Frequenz des Untersuchungssignals der Vor­ richtung: zwischen etwa 5 kHz und 150 kHz nominalb) Variable frequency of the examination signal of the front direction: between about 5 kHz and 150 kHz nominal
  • c) Eingangsbereich: 0 bis 1000 Ohmc) Input range: 0 to 1000 ohms
  • d) Eingangsimpedanz: etwa 10 MegOhmd) Input impedance: about 10 megohms
  • e) Genauigkeit: etwa 1%e) Accuracy: about 1%
  • f) Versorgungsstrom (ruhend): etwa 70 MA nominalf) Supply current (quiescent): about 70 MA nominal
  • g) negativer Batterieversorgungsspannungsbereich etwa 8,5 bis 10 Voltg) negative battery supply voltage range approximately 8.5 to 10 volts
  • h) positiver Batterieversorgungsspannungsbereich: etwa 8,5 bis 10 Volth) positive battery supply voltage range: about 8.5 to 10 volts
  • i) Batteriepolaritätsschutz: Doppeldiodei) Battery polarity protection: double diode
SchemaScheme

Das in Fig. 7 dargestellte Pindiagramm erläutert eine ausgeführte gedruckte Schaltungsplatine für das Mittel zum Erzeugen des Körperimpedanzsignals genauer.The pin diagram shown in Fig. 7 explains in detail an executed printed circuit board for the means for generating the body impedance signal.

Die Details des Schemas sind in den folgenden Abschnitten dargestellt:The details of the scheme are in the following sections shown:

  • 1) Sensorschaltkreis und1) Sensor circuit and
  • 2) Testsignalerzeugung.
    Jeder dieser Abschnitte bezieht sich auf Blockdiagramme, um die genaue elektronische Konfiguration zu erläutern.
    2) Test signal generation.
    Each of these sections refers to block diagrams to explain the exact electronic configuration.
  • 3) Frequenzwähler.3) Frequency selector.
SensorschaltkreisSensor circuit

Die Fig. 3 und 6 sind Blockdiagramme, welche einen ausge­ führten Sensorschaltkreis des Impedanzmeßgeräts genauer darstellen. Der elektronische Schaltungsaufbau und die Komponenten umfassen die Analog-zu-Digital-(A zu D)-Techno­ logie. Um valide Bioimpedanzmessungen zu erhalten, muß eine richtige vierpolige Brückenvorrichtung verwendet werden. Die Schaltung sieht eine Vierpolbrücke vor (Brücke mit vier Zuleitungen). FIGS. 3 and 6 are block diagrams showing a negotiated led sensor circuit of the impedance measuring more accurately. The electronic circuitry and components include analog-to-digital (A to D) technology. In order to obtain valid bioimpedance measurements, a correct four-pole bridge device must be used. The circuit provides a four-pole bridge (bridge with four supply lines).

Die Sensorschaltung arbeitet bevorzugterweise bei einem 800 µA Pegel. Der Sensorstrom versorgt zusammen mit der Unter­ suchungssignalerzeugung die Vorrichtung.The sensor circuit preferably works with an 800th µA level. The sensor current supplies together with the sub Search signal generation the device.

Wie vorangehend erläutert, ist der Bioimpedanzanalysator über vier Zuleitungen mit dem Körper verbunden. Zwei sind mit der rechten Hand verbunden und zwei mit dem rechten Fuß. Der Meßstrom wird dann zwischen den Polen angelegt.As explained above, the bioimpedance analyzer is connected to the body via four leads. Two are connected with the right hand and two with the right Foot. The measuring current is then applied between the poles.

Untersuchungssignal-ErzeugungExamination signal generation

Ein variables Testsignal einer Frequenz zwischen 5 und 150 kHz und bevorzugterweise bei 15-50-150 kHz wird mittels der Komponenten aufrecht erhalten. Das durch die Fig. 3 und 4 dargestellte Blockdiagramm erläutert die Spezifikation und den Stromfluß des Bioimpedanzanalysators genauer. Die Testsignalkonfiguration wird beim 500 Ohm Pegel kalibriert, welcher als ein Mittelpunkt in der Meßwertskala von 1 bis 1000 Ohm des Bioimpedanzanalysators ausgewählt ist.A variable test signal with a frequency between 5 and 150 kHz and preferably at 15-50-150 kHz is maintained by means of the components. The block diagram represented by FIGS. 3 and 4 explains the specification and current flow of the bioimpedance analyzer in more detail. The test signal configuration is calibrated at the 500 ohm level, which is selected as a center point in the measurement range from 1 to 1000 ohms of the bioimpedance analyzer.

Der Testsignalgenerator bleibt aufgrund der Konstantspan­ nung von 5 Volt aus der Leistungsversorgung konstant. Eine konstante Leistungsversorgung von 5 Volt ist für die Re­ produzierbarkeit der durch den Bioimpedanzanalysator erhal­ tenen Daten wichtig. Eine Kalibrierung der Batterieentlade­ anzeige auf 6,2 Volt stellt eine konstante 5 Volt Strom­ quelle sicher.The test signal generator remains due to the constant span 5 volts from the power supply constant. A constant power supply of 5 volts is for the Re producibility of the bioimpedance analyzer important data. A calibration of the battery discharge display at 6.2 volts provides a constant 5 volts of current source sure.

Modifizierung der ImpedanzsignaleModification of the impedance signals

Die unverarbeiteten elektrischen Signale aus dem Impedanz­ meßgerät werden durch einen vorgeschriebenen Korrelations­ faktor für die Körperdichte (BD) modifiziert und sagen die Körperzusammensetzung voraus.The unprocessed electrical signals from the impedance measuring device are prescribed by a correlation factor for body density (BD) modified and say the Body composition ahead.

BD = 1,14111-0,0763 (Gewicht) (Impedanz/Größe²).BD = 1.14111-0.0763 (weight) (impedance / size²).

Auf der Grundlage einer gegebenen Körperdichte wird ein "Bereich von Impedanzmeßwerten" erwartet. Dieser Bereich ist populationsspezifisch. Nachdem die Körperdichte abge­ leitet und mit der Impedanz verglichen wurde, wird somit eine Konstante für die Körperanalyseformel ausgewählt.Based on a given body density, a "Range of impedance measurements" expected. This area is population specific. After the body density is checked conducts and has been compared with the impedance selected a constant for the body analysis formula.

Fig. 8 stellt einen ausgeführten Fortgang durch eine Popu­ lationsvorhersageformel dar. Fig. 8 illustrates a progress made through a population prediction formula.

  • a) Eingabe biologischer Daten:
    1. Bioimpedanz
    a) Entering biological data:
    1. Bioimpedance
  • 2. Alter2. Age
  • 3. Größe3. size
  • 4. Gewicht4. Weight
  • 5. Geschlecht5. Gender
  • b) Algorithmische Bestimmung der Formelkonstanten zur Körperanalyse auf Grundlage von Körperdichte und Impedanz:
    Wenn zum Beispiel die Körperdichte gleich 1,9 und Impedanz gleich 400, dann X = 2,835. Beachte: X ist die Formelkon­ stante zur Körperanalyse.
    b) Algorithmic determination of the formula constants for body analysis based on body density and impedance:
    For example, if body density is 1.9 and impedance is 400, then X = 2.835. Note: X is the formula constant for body analysis.
  • c) Populationsvorhersageformel:
    Wenn die Phasen eins (a) und zwei (b) abgeschlossen sind, analysiert die Hauptvorhersageformel, welche durch den Algorithmus modifiziert wurde, die Daten, um die Körper­ zusammensetzung vorherzusagen.
    c) Population prediction formula:
    When phases one (a) and two (b) are completed, the main prediction formula, modified by the algorithm, analyzes the data to predict body composition.
  • Z. B. Fett-Prozentsatz = (4,95/X-4,5).For example, fat percentage = (4.95 / X-4.5).

Beachte: X ist die Konstante aus dem Algorithmus.Note: X is the constant from the algorithm.

  • d) Anschließend wird der Fett-Prozentsatz in die unten angegebene geschlechtsspezifische Formel eingesetzt.d) Then the fat percentage is in the below specified gender-specific formula used.

FRAUEN:
% FETT = 0,457 X (IMPEDANZ % FETT)-7,38 X (SCHULTER/ABDOMEN) + 0,181 X (RECHTER OBERSCHENKEL) X -0,362 × (KG) + 0,500 X (GLUTEUS) + 0,236 X (ABDOMINAL 2)-0, 275 (HT)-0,380 X (HALS) + 1,529
MÄNNER:
ANTHRO-IMPEDANZFORMEL:
% FETT = 0,773 X (IMPEDANZ % FETT)-0,341 X (ARM­ LÄNGE + 0,303 X (SCHULTER/ABDOMEN)-0,143 X (BRUST)-4,974 × (OBERSCHENKEL/WADE) + 22,990.
WOMEN:
% FAT = 0.457 X (IMPEDANCE% FAT) -7.38 X (SHOULDER / ABDOMEN) + 0.181 X (RIGHT THIGH) X -0.362 × (KG) + 0.500 X (GLUTEUS) + 0.236 X (ABDOMINAL 2) -0, 275 (HT) -0.380 X (HALS) + 1.529
MEN:
ANTHRO IMPEDANCE FORMULA:
% FAT = 0.773 X (IMPEDANCE% FAT) -0.341 X (ARM LENGTH + 0.303 X (SHOULDER / ABDOMEN) -0.143 X (CHEST) -4.974 × (THIGH / CALF) + 22.990.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt bevorzugterweise einen angeschlossenen Mikroprozessor, um die Datenverarbei­ tungsaufgaben für die Tests und die Analyse zur Körperzu­ sammensetzung auszuführen (s. Fig. 9).The device according to the invention preferably comprises a connected microprocessor in order to carry out the data processing tasks for the tests and the analysis of the body composition (see FIG. 9).

Bevorzugterweise ist der Computer ständig montiert und kann von einem Transportgehäuse nicht entfernt werden. Ein 6- Volt-Adapter kann verwendet werden, um den Mikroprozessor mit Leistung zu versorgen.The computer is preferably permanently installed and can cannot be removed from a transport housing. A 6-  Volt adapter can be used to run the microprocessor to provide with power.

Anzeigemittel zum Anzeigen von DatenDisplay means for displaying data

Bevorzugterweise wird für die Vorrichtung ein Drucker, wie etwa ein Farbdrucker (324 CPS) verwendet. Eine kurze Be­ schreibung des Betriebs ist im Folgenden angegeben.Preferably, a printer such as such as a color printer (324 CPS) used. A short letter Business description is given below.

UntersuchungsvorgangInvestigation process Größe/Gewicht und richtige PatientenstellungHeight / weight and correct patient position

  • (1) Notiere Größe und Gewicht des Patienten (Größe in Inch, Gewicht in Pfund) (1 Inch ∼2,54 cm, 1 Pfund ∼0,45 kg). Verwende nicht vom Patienten angegebene Daten. Genaue Größen- und Gewichtsmessungen sind für genaue Ergebnisse wesentlich. Entferne für beide Messungen die Schuhe des Patienten. Entferne ebenfalls den Socken/die Hose am rech­ ten Fuß. (Der Ort für die Plazierung der distalen Sensor­ elektrode).(1) Note the patient's height and weight (height in inches, Weight in pounds) (1 inch ∼2.54 cm, 1 pound ∼0.45 kg). Do not use data provided by the patient. Exactly Height and weight measurements are for accurate results essential. Remove the shoes of the for both measurements Patient. Also remove the socks / pants on the right th foot. (The location for the placement of the distal sensor electrode).
  • (2) Positioniere den Patienten auf dem Bauch liegend auf einem mit einer nicht leitenden Oberfläche versehenen Tisch. Untersuche den Patienten nicht, wenn er auf einem Kachel- oder Teppichboden liegt. Die in diesen Oberflächen enthaltene statische Elektrizität stört die Genauigkeit. Der Patient muß auf dem Bauch liegen, um Störungen durch Muskelkontraktionen zu minimieren. (Kontraktion von antago­ nistischen Muskeln bei stehenden oder sitzenden Patienten erzeugen ungenaue Impedanzergebnisse).(2) Position the patient lying on his stomach one with a non-conductive surface Table. Do not examine the patient if he is on one Tile or carpet is lying. The ones in these surfaces Static electricity contained interferes with accuracy. The patient must lie on his stomach to get through disorders Minimize muscle contractions. (Contraction of antago muscles in standing or seated patients generate inaccurate impedance results).
  • (3) Ordne die Gliedmaßen des Patienten derart an, daß sie leicht auseinander weisend liegen, die Hände den Rumpf nicht berühren und die Füße einander nicht berühren.(3) Arrange the patient's limbs so that they lying slightly apart, hands on trunk do not touch and do not touch your feet.
ChecklisteChecklist

  • a) Schließe die Sensorelektroden an die Zuführungskabel zum Patienten an. a) Connect the sensor electrodes to the supply cables to the patient.  
  • b) Entferne die Schuhe des Patienten und den Socken bzw. die Hose rechts.b) Remove the patient's shoes and socks or the pants on the right.
  • c) Messe die Größe des Patienten.c) Measure the size of the patient.
  • d) Wiege den Patienten.d) Weigh the patient.
  • e) Notiere Größe und Gewicht des Patienten auf dem Pa­ tientendatenblatt.e) Record the patient's height and weight on the pa client data sheet.
  • f) Lege den Patienten in Bauchlage auf den Tisch.f) Lay the patient on the table, prone.
  • g) Taste die Sensorelektrodenorte ab.g) Scan the sensor electrode locations.
  • h) Plaziere die Sensorelektroden an der rechten Hand und am rechten Fuß.h) Place the sensor electrodes on the right hand and on the right foot.
  • i) Sammle die Impedanzmeßwerte des Patienten.i) Collect the patient's impedance measurements.
  • j) Notiere die Impedanzmeßwerte auf dem Patientendaten­ blatt.j) Record the impedance measurements on the patient data sheet.
  • j-1) Sammle und notiere die anthropometrischen Messungen auf dem Blatt.j-1) Collect and record the anthropometric measurements on the paper.
  • k) Wähle das Programm aus dem Hauptmenü und drücke ENTER.k) Select the program from the main menu and press ENTER.
  • l) Gebe die für die Eingabe der Patientendaten nötige Information ein.l) Give the necessary for the input of the patient data Information.
  • m) entferne den Ausdruck aus dem Drucker.m) remove the printout from the printer.
Erläuternde Beispiele:Explanatory examples:

Die folgenden Beispiele werden für ein klareres Verständnis der Merkmale der vorliegenden Erfindung hilfreich sein:The following examples are for a clearer understanding of the features of the present invention may be helpful:

Beispiel IExample I

Es wurde eine Studie ausgeführt, um die Validität der bioelektrischen Impedanz als eine genaue Feststellung der Körperzusammensetzung zu bewerten. 249 männliche und weib­ liche Freiwillige der University of Southern California wurden als Versuchspersonen verwendet. Jede Versuchsperson meldete sich im "Exercice Physiology"-Labor der USC in einem normal hydrierten Zustand. Die Auswertung der Körper­ zusammensetzung wurde durch hydrostatisches Wiegen (H2O) und bioelektrische Impedanz (Imp) durchgeführt. Das hydro­ statische Wiegen wurde in sitzender Position in einem Tank unter Verwendung einer Chatillon-Autopsie-Skala durchge­ führt. Mindestens 5 Versuche wurden an jeder Versuchsperson durchgeführt. Das Rest-Lungenvolumen wurde unter Verwendung der Sauerstoffverdünnungstechnik gemessen, wobei ein Hewlett-Packard-Stickstoffanalysator verwendet wurde. Das Körperfett wurde unter Verwendung der Formel von Brozek et al. (4,57/Dichte-4,142 × 100%) berechnet. Die bioelek­ trische Impedanz wurde an jeder Versuchsperson gemessen, indem das Standardverfahren (Ganzkörpertechnik) verwendet wurde. Das mittlere Körperfett bei den Männern (N = 117) betrug, durch die H2O-Messung gemessen, 14,1% und durch die Imp-Messung gemessen 14,3%. Der Gültigkeitskoeffizient für diese Gruppe betrug r = -0,78 und die Standardabwei­ chung (Standard error of estimate, SEE) betrug 3,07%. Die entsprechenden Werte für die weibliche Gruppe (N = 132) waren folgende: Mittleres Körperfett aus H2O = 23,5%; aus Imp = 23,3%; Gültigkeitskoeffizient, r = 0,80; SEE = 2,879%. Die Ergebnisse der vorliegenden Studie unterstützen die Verwendung der bioelektrischen Impedanztechnik als ein Verfahren zur Feststellung der Körperzusammensetzung bei normalen gesunden Personen (siehe Fig. 10 bis 15).A study was conducted to assess the validity of bioelectrical impedance as an accurate assessment of body composition. 249 male and female volunteers from the University of Southern California were used as test subjects. Each subject reported to the USC Exercise Physiology Laboratory in a normal hydrated state. The body composition was evaluated using hydrostatic weighing (H2O) and bioelectrical impedance (Imp). The hydrostatic weighing was performed in a sitting position in a tank using a Chatillon autopsy scale. At least 5 trials were carried out on each subject. Residual lung volume was measured using the oxygen dilution technique using a Hewlett-Packard nitrogen analyzer. Body fat was measured using the formula of Brozek et al. (4.57 / density-4.142 × 100%). The bioelectrical impedance was measured on each subject using the standard method (whole body technique). The mean body fat in men (N = 117) was 14.1% as measured by the H2O measurement and 14.3% as measured by the Imp measurement. The validity coefficient for this group was r = -0.78 and the standard error of estimate (SEE) was 3.07%. The corresponding values for the female group (N = 132) were as follows: mean body fat from H2O = 23.5%; from Imp = 23.3%; Validity coefficient, r = 0.80; SEE = 2.879%. The results of the present study support the use of the bioelectrical impedance technique as a method of determining body composition in normal healthy people (see Figures 10 to 15).

Beispiel IIExample II

Es wurde eine Studie ausgeführt, um die Validität der bioelektrischen Impedanz als eine genaue Feststellung der Körperzusammensetzung zu bewerten. 418 männliche und weib­ liche Freiwillige der University of Southern California wurden als Versuchspersonen verwendet. Jede Versuchsperson meldete sich im "Exercice Physiology"-Labor der USC in einem normal hydrierten Zustand. Die Auswertung der Körper­ zusammensetzung wurde durch hydrostatisches Wiegen (H2O) und bioelektrische Impedanz (Imp) [mit dem BioAnalogics "Consultant"-System] durchgeführt. Das hydrostatische Wiegen wurde in sitzender Position in einem Tank unter Verwendung einer Chatillon-Autopsie-Skala durchgeführt. Mindestens 5 Versuche wurden an jeder Versuchsperson durch­ geführt. Das Rest-Lungenvolumen wurde unter Verwendung der Sauerstoffverdünnungstechnik gemessen, wobei ein Hewlett- Packard-Stickstoffanalysator verwendet wurde. Das Körper­ fett wurde unter Verwendung der Formel von Brozek et al. (4,57/Dichte-4,142 × 100%) berechnet. Die bioelektrische Impedanz wurde an jeder Versuchsperson in Rückenlage gemes­ sen. Das mittlere Körperfett bei den Männern (N = 208) betrug, durch die H2O-Messung gemessen, 15,2% und durch die Imp-Messung gemessen 14,4%. Der Bereich des Körper­ fetts für diese Gruppe betrug 3-35%. Der Gültigkeitskoeffi­ zient für diese Gruppe betrug r = 0,76 und die Standard­ abweichung (Standard error of estimate, SEE) betrug 3,34%. Die entsprechenden Werte für die weibliche Gruppe (N = 211) waren folgende: Mittleres Körperfett aus H2O = 23,9%; aus Imp = 23,4%; Bereich = 11-39%; Gültigkeitskoeffizient, r = 0,83; SEE = 3,15%. Die Ergebnisse der vorliegenden Studie unterstützen die Verwendung der bioelektrischen Impedanz­ technik als ein Verfahren zur Feststellung der Körperzusam­ mensetzung bei normalen gesunden Personen.A study was carried out to determine the validity of the bioelectric impedance as an accurate determination of the Evaluate body composition. 418 male and female volunteer from the University of Southern California were used as test subjects. Any subject enrolled in USC's Exercice Physiology Laboratory in a normal hydrated state. The evaluation of the body composition was determined by hydrostatic weighing (H2O) and bioelectric impedance (Imp) [with the BioAnalogics "Consultant" system]. The hydrostatic Weighing was done in a sitting position in a tank Performed using a Chatillon autopsy scale. At least 5 attempts were made on each subject guided. The remaining lung volume was determined using the Oxygen dilution technique measured using a Hewlett Packard nitrogen analyzer was used. The body  fat was determined using the formula of Brozek et al. (4.57 / density-4.142 × 100%). The bioelectric Impedance was measured on each subject lying on their back sen. The mean body fat in men (N = 208) measured by the H2O measurement, 15.2% and by the imp measurement measured 14.4%. The area of the body fat for this group was 3-35%. The validity coefficient rient for this group was r = 0.76 and the standard standard error of estimate (SEE) was 3.34%. The corresponding values for the female group (N = 211) were the following: Medium body fat from H2O = 23.9%; out Imp = 23.4%; Range = 11-39%; Validity coefficient, r = 0.83; SEE = 3.15%. The results of the present study support the use of bioelectrical impedance technology as a method of determining the body together setting in normal healthy people.

Beispiel IIIExample III

Diese Studie war ein Versuch, die Verwendung der bioelek­ trischen Impedanz zur Vorhersage der Körperzusammensetzung bei großen und heterogenen Populationen zu erläutern. Densitometrie (H2O) und Bioimpedanz (BI) wurden bei 426 Frauen und 343 Männern gemessen. Die Mittelwerte des Kör­ perfettprozentsatzes betrugen 23% bei den Frauen und 15% bei den Männern und waren für die beiden Methoden im we­ sentlichen ähnlich. Unter Verwendung einer Reihe von Um­ fangsmessungen, welche an 425 Frauen und 343 Männern ausge­ führt wurden, wurde eine Vorhersageformel (BioAnalogics) verwendet, in welche Bioimpedanz und Anthropometrie ein­ geht. Die Gültigkeitskoeffizienten verbesserten sich auf R = 0,86 (Frauen) und R = 0,85 (Männer), während sich die Standardfehler auf 3,08% bzw. 2,97% für jeweils die weibliche bzw. männliche Gruppe verminderten. Diese Studie bestätigt, daß Bioimpedanzmeßwerte und Meßwerte kennzeich­ nender Umfänge kombiniert werden können, um die Körperzu­ sammensetzung bei Personen aus einem breiten Bereich von Körperzusammensetzungen genau vorherzusagen. This study was an attempt to use bioelek trical impedance to predict body composition in large and heterogeneous populations. Densitometry (H2O) and bioimpedance (BI) were at 426 Measured women and 343 men. The mean values of the Kör perfect percentage was 23% for women and 15% in the men and were for the two methods in the we considerably similar. Using a series of um catch measurements, which were carried out on 425 women and 343 men a prediction formula (BioAnalogics) used in what bioimpedance and anthropometry goes. The validity coefficients improved to R = 0.86 (women) and R = 0.85 (men), while the Standard errors to 3.08% or 2.97% for each female or male group decreased. This study confirms that bioimpedance measurements and measurements characterize can be combined to form the body composition in people from a wide range of Accurately predict body compositions.  

Beispiel IVExample IV

Die University of Southern California versuchte, die Hypo­ these zu prüfen, daß es bei schwangerschaftsinduzierter Hypertonie (PIH) eine charakteristische Veränderung der Körperwasserverteilung gibt, welche durch die bioelektri­ sche Impedanz nachweisbar ist. 15 ambulante Patientinnen mit PIH wurden zwischen der 37. und 42. Schwangerschafts­ woche kontrolliert, bei ihnen wurde die gesamtkörperelek­ trische Bioimpedanz unter Verwendung des Körperzusammenset­ zungsanalysators (BioAnalogics, Inc., Los Angeles, CA) bestimmt. Gleichzeitig wurde die Körperabschnittsimpedanz der oberen und unteren Extremitäten bestimmt. Die Beziehung zwischen der Impedanz (I) und dem Volumen (V) des Leiters (Wasser) wird durch V = L2/1 beschrieben. Die Daten sind unten angegeben:The University of Southern California tried Hypo thesis to check that it is in pregnancy-induced Hypertension (PIH) is a characteristic change in Body water distribution there, which by bioelectri cal impedance is detectable. 15 outpatients with PIH were between the 37th and 42nd pregnancy week checked, the whole body elec trical bioimpedance using body composition zenzanalysators (BioAnalogics, Inc., Los Angeles, CA) certainly. At the same time, the body section impedance of the upper and lower extremities. The relationship between the impedance (I) and the volume (V) of the conductor (Water) is described by V = L2 / 1. The data are given below:

Diese Ergebnisse zeigen, daß bei Patientinnen mit PIH eine signifikante Akkumulierung des Wassers in den oberen und unteren Extremitäten besteht, was durch ein niedrigeres I für diese Segmente wiedergegeben wird. Es bestand eine proportional größere Akkumulierung von Wasser in den unte­ ren Extremitäten gegenüber den oberen Extremitäten, was durch das signifikant niedrigere Verhältnis von Bein I/Arm I bei Patientinnen mit PIH wiedergegeben wird. Schlußfolge­ rung: Die Menge und die Verteilung von Körperwasser ist bei Patientinnen mit PIH, wie durch die elektrische Bioimpe­ danzvorrichtung von BioAnalogics erfaßt, signifikant ver­ schieden. Diese Studie bestätigte, daß durch die Verwendung von Gesamtkörperimpedanz und Körperabschnittimpedanz das Volumen und die Verteilung von TBW (Gesamt-Körperwasser) erfaßt und eine vorbeugende medizinische Behandlung ermög­ licht werden kann.These results show that in patients with PIH a significant accumulation of water in the upper and lower extremities, which is indicated by a lower I is played for these segments. There was one proportionately larger accumulation of water in the bottom ren extremities versus the upper extremities what due to the significantly lower leg / arm ratio I is reproduced in patients with PIH. Conclusion tion: The amount and distribution of body water is at Patients with PIH, as with the electrical bio-vaccine danzvorrichtung recorded by BioAnalogics, significantly ver divorced. This study confirmed that by using of total body impedance and body section impedance Volume and distribution of TBW (total body water)  detected and preventive medical treatment possible can be light.

Demgemäß stellt die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eine genaue und valide Messung der Zusammenset­ zung des aus Fettgewebe, Nicht-Fettgewebe und Körperwasser bestehenden menschlichen Körpers zur Verfügung. Die erfin­ dungsgemäße Lehre stellt auf einfache und zuverlässige Weise ein Verfahren zur quantitativen Messung der Leitfä­ higkeit des Körpers zur Verfügung, welche auf dem Nicht- Fettgewebeanteil des Körpers basiert.Accordingly, the device according to the present Invention an accurate and valid measurement of the composition of fatty tissue, non-fatty tissue and body water existing human body. The invent Teaching according to the invention is simple and reliable A method for quantitative measurement of the guideline ability of the body, which is based on the non- Fat tissue portion of the body is based.

Claims (9)

1. Vorrichtung zur Erfassung von Körperimpedanzdaten zur quantitativen Messung der Leitfähigkeit eines Körpers, wobei die Vorrichtung in Kombination umfaßt:
  • a) eine Mehrzahl von Sensorelektroden zum Anbringen an vorgeschriebenen Orten am Körper eines zu untersuchenden Patienten, um ein tetrapolares System zu bilden,
  • b) Anbringmittel zum lösbaren Verbinden der Sensor­ elektroden mit einem Kelvinbrücken-Bioimpedanz- Meßsystem mit vier Zuleitungen,
  • c) Mittel zum Erzeugen eines Stromflusses durch die Sensorelektroden bei einer Frequenz von etwa 40 kHz bis etwa 60 kHz, wobei ein Körperimpedanz­ signal erzeugt wird, welches einen Ausgangsbe­ reich von etwa 0 bis 1000 Ohm aufweist,
  • d) Mittel zum Empfang von Eingangsvariablen, welche umfassen: Größe, Gewicht, Alter und Geschlecht umfassende biologische Patientendaten sowie das von den in Schritt c) angegebenen Mitteln abge­ leitete Bioimpedanzsignal, um eine populations­ spezifische Variable zu bestimmen und um ein entsprechendes elektrisches Signal zu erzeugen,
  • e) Mittel zum Verarbeiten der elektrischen Signale, welche von den Mitteln zum Erzeugen eines Strom­ flusses und den Mitteln zum Empfang der Eingabe­ variablen abgeleitet sind, um ein resultierendes Ausgangssignal zu erzeugen,
  • f) Anzeigemittel zum Anzeigen des resultierenden Ausgangssignals, um auf der Grundlage des Nicht- Fettgewebegehalts des Patienten einen quantitati­ ven Meßwert der Leitfähigkeit des Körpers des Patienten bereitzustellen,
  • g) Mittel zum Vergleichen des resultierenden Aus­ gangssignals mit einem Steuersignal, um eine Ausgangsdarstellung für das Fettgewebe, das Nicht-Fettgewebe und das Körperwasser zu erzeu­ gen,
  • h) zweite Mittel zum Vergleichen des aus Schritt g) abgeleiteten Signals mit bekannten anthropome­ trischen Daten, um ein für Fett, Nicht-Fettgewebe und Körperwasser repräsentatives Ausgangssignal zu erzeugen,
  • i) zusätzliche Mittel zum Erzeugen eines Stromflus­ ses durch die Sensorelektroden bei zwischen etwa 5 kHz und etwa 150 kHz liegenden Frequenzen, wobei zusätzliche Bioimpedanzsignale erzeugt werden, welche einen Ausgabebereich von etwa 0 bis 10000 Ohm aufweisen,
  • j) Mittel zum Modifizieren der Bioimpedanzsignale aus i) auf solche Weise, daß die Größen Gesamt­ körperwasser, extrazelluläre Körpermasse und intrazelluläre Körperzellmasse für verschiedene Personen oder zeitliche Änderungen in den oben genannten Größen Gesamtkörperwasser, extrazellu­ läre Körpermasse und intrazelluläre Körperzell­ masse bei der gleichen Person vorherzusagen,
  • k) zusätzliche Mittel zum lösbaren Anbringen von Sensorelektroden an die definierten anatomischen Enden von Körperabschnitten des menschlichen Körpers (z. B. Bein, Arm, Rumpf) und Mittel zum Erzeugen und Messen von Körperabschnittsimpedanz­ signalen, und
  • l) zusätzliche Mittel zum Verarbeiten der Gesamtkör­ perimpedanz, der Körperabschnittsimpedanz und der Verhältnisse derselben in Verbindung mit mehreren variablen Frequenzen, um die Menge und Verteilung und Änderungen in der Menge und Verteilung der Größen Gesamtkörperwasser, Volumen der extrazel­ lulären Körpermasse und intrazelluläre Körper­ zellmasse vorherzusagen.
1. Device for acquiring body impedance data for the quantitative measurement of the conductivity of a body, the device comprising in combination:
  • a) a plurality of sensor electrodes for attachment to prescribed locations on the body of a patient to be examined in order to form a tetrapolar system,
  • b) attachment means for detachably connecting the sensor electrodes with a Kelvinbrücken bioimpedance measuring system with four supply lines,
  • c) means for generating a current flow through the sensor electrodes at a frequency of approximately 40 kHz to approximately 60 kHz, a body impedance signal being generated which has an output range of approximately 0 to 1000 ohms,
  • d) means for receiving input variables, which include: biological patient data comprising height, weight, age and gender, and the bioimpedance signal derived from the means specified in step c), in order to determine a population-specific variable and to generate a corresponding electrical signal ,
  • e) means for processing the electrical signals which are derived from the means for generating a current flow and the means for receiving the input variables in order to produce a resulting output signal,
  • f) display means for displaying the resulting output signal in order to provide a quantitative measurement of the conductivity of the patient's body on the basis of the patient's non-fatty tissue content,
  • g) means for comparing the resulting output signal with a control signal in order to produce an output representation for the adipose tissue, the non-adipose tissue and the body water,
  • h) second means for comparing the signal derived from step g) with known anthropometric data in order to generate an output signal representative of fat, non-fat tissue and body water,
  • i) additional means for generating a current flow through the sensor electrodes at frequencies between approximately 5 kHz and approximately 150 kHz, additional bioimpedance signals being generated which have an output range of approximately 0 to 10,000 ohms,
  • j) means for modifying the bioimpedance signals from i) in such a way that the sizes total body water, extracellular body mass and intracellular body cell mass for different persons or changes over time in the above-mentioned sizes total body water, extracellular body mass and intracellular body cell mass can be predicted in the same person ,
  • k) additional means for releasably attaching sensor electrodes to the defined anatomical ends of body sections of the human body (e.g. leg, arm, trunk) and means for generating and measuring body section impedance signals, and
  • l) additional means for processing the total body impedance, the body section impedance and the ratios thereof in connection with several variable frequencies in order to predict the amount and distribution and changes in the amount and distribution of the sizes total body water, volume of the extracellular body mass and intracellular body cell mass.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Sensorelektroden dazu ausgebildet ist an der Dorsalpartie der rechten Hand des Patienten an­ gebracht zu werden.2. Device according to claim 1, characterized in that that one of the sensor electrodes is designed for this the dorsal part of the patient's right hand to be brought. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine der Sensorelektroden dazu ausge­ bildet ist, am distalen Ende des zweiten Metakarpals der rechten Hand des Patienten angebracht zu werden.3. Device according to claim 1 or 2, characterized records that one of the sensor electrodes out is at the distal end of the second metacarpal to be attached to the patient's right hand. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Sensorelektroden dazu ausgebildet ist, zwischen den medialen und lateralen Malleoli des rechten Fußes des Patienten angebracht zu werden.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized characterized in that one of the sensor electrodes is formed between the medial and lateral Malleoli of the patient's right foot attached to will. 5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Sensorelektroden dazu ausgebildet ist, am distalen Bereich des ersten Metatarsal des rechten Fußes des Patienten angebracht angebracht zu werden.5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that one of the sensor electrodes is designed to the distal region of the first Metatarsal attached to the patient's right foot to be attached. 6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Erzeugen eines Strömflusses bei einer Frequenz von etwa 50 kHz arbeiten.6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the means for producing flow at a frequency of about 50 kHz work. 7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner eine Energie­ versorgung für die Vorrichtung umfaßt.7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that it also has an energy supply for the device includes. 8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Erzeugen eines variablen Stroms zwischen 5 kHz und 150 kHz arbeiten.8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the means for producing  a variable current between 5 kHz and 150 kHz work. 9. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensorelektroden dazu ausgebildet sind, an anatomischen Enden des zu messen­ den Körperabschnitts (z. B. dem Arm, dem Bein, dem Rumpf) angebracht zu werden.9. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor electrodes for this are trained to measure at anatomical ends of the the body section (e.g. the arm, the leg, the Hull) to be installed.
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