-
Hintergrund der Erfindung
-
Gebiet der Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Messen
der bioelektrischen Impedanz eines lebenden Körpers, in welcher die bioelektrische
Impedanz bestimmt werden kann, indem ein schwacher Strom hoher Frequenz
von einem zu dem anderen gewählten
Punkt in dem lebenden Körper
zu einem Fließen
bzw. Strömen
veranlaßt
wird, und indem der schwache Strom hoher Frequenz, der durch den
Stromdurchtritt zwischen den entgegengesetzten gewählten Punkten
fließt,
und die Spannung bestimmt wird, die zwischen anderen zwei gewählten Punkten
in dem Stromdurchgang aufscheint, in welchem der schwache Strom
fließt.
-
Stand der
Technik
-
Eine
Zusammensetzungsbewertung eines gewählten Abschnitts eines lebenden
Körpers
in bezug auf seine bioelektrische Impedanz ist aus dem Magazin "The American Journal
of Clinical Nutrition", 41(4)810–817 1985, "Assessment of fatfree
mass using bioelectrical impedance measurement of the human body" bekannt. Auch eine
Vorrichtung zum Analysieren der Zusammensetzung in einem gewählten Abschnitt
eines lebenden Körpers
in bezug auf die bioelektrische Impedanz, die in dem gewählten Abschnitt
bzw. Bereich auftritt, ist bzw. wird in dem Magazin "Journal of Applied
Physiology Bd. 77 Nr.1, Segmental bioelectrical analysis: theory
and application of a new technique" beschrieben. Spezifisch ist bzw. wird
die bioelektrische Impedanz durch Fließenlassen eines elektrischen
Stroms hoher Frequenz zwischen entgegengesetzten Anschlußpunkten
beider Hände
oder beider Füße und durch
Messen der Spannung bestimmt, die zwischen anderen zwei gewählten Punkten
in dem Stromdurchgang auftritt, in welchem der schwache Strom fließt. Eine ähnliche Vorrichtung
ist in der japanischen Patentanmeldung-Offenlegungsnr. 10–510455
geoffenbart.
-
In
einer derartigen konventionellen Meßlehre bzw. einem Meßgerät der bioelektrischen
Impedanz wird ein schwacher Strom hoher Frequenz in einem lebenden
Körper
fließen
bzw. strömen
gelassen; und die Spannung, die über
eine gegebene Länge
des Strompfads aufscheint, in welcher der schwache Strom fließt, wird
bestimmt, wie dies aus 5 ersehen werden kann.
-
Bezugnehmend
auf 5 ist ein Anschlußende einer Last Z, welche
einen Bereich darstellt, der in einem lebenden Körper ausgewählt ist, sowohl an das proximale
Ende Ta1 eines Hochfrequenzstrom-Zuführkabels C1 als auch an das
proximale Ende Ta4 eines Spannungsmeßkabels C4 angeschlossen, während das
andere Anschlußende
der Last Z sowohl mit dem proximalen Ende Ta2 eines anderen Hochfrequenzstrom-Zufuhrkabels
C2 und dem proximalen Ende Ta3 eines anderen Spannungsmeßkabels
C3 verbunden ist. Jedes Kabel C1, C2, C3 oder C4 hat seine Streukapazität Cs1, Cs2, Cs3 oder Cs4, die zwischen
dem Kabel und der Erde aufscheint. Diese Streukapazitäten werden
einen nachteiligen Effekt auf die Messung besitzen.
-
Unterschiedliche
Ströme,
die an der Stromzufuhrseite des Impedanzmeßgeräts von 5 aufscheinen,
sind wie folgt gegeben: I1 = I2 + Is1wo
I1 für
den elektrischen Strom steht, der von dem Impedanzmeßgerät zu dem
Hochfrequenzstrom-Zufuhrkabel C1 fließt (wobei der Strom durch einen Stromdetektor
gemessen wird); I2 für
den elektrischen Strom steht, der durch das proximale Ende Ta1 des
Hochfrequenzstrom-Zufuhrkabels C1 durchtritt; und Is1 für den elektrischen
Strom steht, der durch die Streukapazität Cs1 des
Hochfrequenzstrom-Zufuhrkabels C1 fließt.
-
Der
elektrische Strom IS4 fließt
durch die Streukapazität
Cs4, welche zwischen dem Spannungsmeßkabel C4
und der Erde aufscheint. Der elektrische Strom I3 fließt in der
Last. Unter der Annahme, daß die
Eingabeimpedanz, wie sie nach innen von den Spannungsmeßanschlüssen N3
und N4 des Impedanzmeßgeräts gesehen
wird, unendlich groß ist,
und daß die
Impedanz von jedem Kabel null ist, ist der elektrische Strom I2
gegeben durch: I2 = I3 + Is4
-
Derart
ist der elektrische Strom I3, der in der Last fließt, gegeben
durch: I3 = I1 – Is1 – Is4
-
Der
Strom I1, der von dem Impedanzmeßgerät in das Hochfrequenzstrom-Zufuhrkabel
C1 fließt (gemessen
durch den Stromdetektor), kann nicht gleich dem Strom I3 sein, der
durch die Impedanz Z hindurchtritt, so daß ein Fehler in der Messung
bewirkt wird. Als eine Tatsache ist die Impedanz, die durch das
Impedanzmeßgerät gemessen
ist, kleiner als die Impedanz der Last Z.
-
Ein
derartiger Fehler kann in einem gewissen Ausmaß korrigiert werden, jedoch
kann eine zufriedenstellende Korrektur nicht gemacht werden; wenn die
Kabel sich in der Position verändern,
variieren ihre Streukapazitäten.
So wird die Messung nachteilig beeinflußt und der nachteilige Effekt
ist fähig,
mit dem Anstieg sowohl der Frequenz des elektrischen Stroms als
auch der Kabellänge
anzusteigen.
-
Es
benötigt
eine signifikante Zeit für
das Stromsignal I1, von einem Anschluß N1 zu dem anderen Anschluß N2 durch
das ausgehende Hochfrequenzstrom-Zufuhrkabel C1, die Last Z und
das einkommende Hochfrequenzstrom-Stromkabel C2 zu fließen, was
diese Verzögerungszeit
als eine Phasenverschiebung erscheinen läßt, welche proportional der
Frequenz des elektrischen Stroms ist, der in der Last Z fließt, was
zu dem Fehler in der Messung beiträgt.
-
RIGAUD
B ET AL: "Bioelectrical
Impedance Techniques in Medicine",
CRITICAL REVIEWS IN BIOMEDICAL ENGINEERING, US, CRC PRESS, BOCA
RATON, FL, VOL. 24, NR. 4 – 06,
SEITEN 257 - 336 XP000885971 ISSN: 0278–940X, offenbaren eine Vorrichtung
gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1.
-
Zusammenfassung
der Erfindung
-
In
Hinblick auf das Obige ist es ein Ziel bzw. Gegenstand der vorliegenden
Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung zum Messen der bioelektrischen
Impedanz eines lebenden Körpers
zur Verfügung
zu stellen, wobei die Vorrichtung garantiert frei von dem nachteiligen
Effekt ist, der durch die Streukapazitäten und die Längen von
zugehörigen
Kabeln bewirkt wird, wodurch die exakte Messung der bioelektrischen
Impedanz über
einen ausgedehnten Bereich von niedrigen zu und Frequenzen erlaubt
wird.
-
Um
dieses Ziel zu erreichen, wird bzw. ist eine Vorrichtung zum Messen
der bioelektrischen Impedanz eines lebenden Körpers, in welchem die Impedanz
des lebenden Körpers
durch Fließenlassen eines
schwachen elektrischen Stroms hoher Frequenz zwischen zwei gewählten Punkten
an dem lebenden Körper
und durch Bestimmen der Spannung zwischen den zwei gewählten Punkten
oder zwischen anderen zwei Punkten, die in dem Stromdurchgang ausgewählt sind,
in welchem der schwache elektrische Strom fließt, gemäß der vorliegenden Erfindung
dadurch verbessert, daß sie
die Merkmale von Anspruch 1 umfaßt.
-
Zwei
Hochfrequenzstrom-Zufuhrköpfe
bzw. -testköpfe
können
mit der Hochfrequenz-Stromquelle über abgeschirmte Leiterkabel
bzw. Kabel mit abgeschirmtem Leiter verbunden sein.
-
Ein
Hochfrequenzstrom-Zufuhrkopf kann mit der Hochfrequenz-Stromquelle über ein
abgeschirmtes Kabel verbunden sein, wobei Hochfrequenzstrom-Zufuhrkopf
einen Hochfrequenzstrom-Detektor
aufweist, welcher mit einer der Hochfrequenzstrom-Zufuhrelektroden
verbunden und in der Nachbarschaft davon angeordnet ist, und wobei
die andere Hochfrequenzstrom-Zufuhrelektrode direkt mit der Hochfrequenz-Stromquelle
verbunden ist.
-
Der
Hochfrequenzstrom-Detektor kann eine Schutzschaltung, die mit einer
oder der anderen Hochfrequenz-Zufuhrelektroden verbunden ist, einen Referenz-
bzw. Bezugswiderstand, um den Hochfrequenzstrom zu detektieren,
wobei der Bezugswiderstand mit der Schutzschaltung an einem Ende
verbunden ist und mit der Hochfrequenz-Stromquelle an dem anderen
Ende über
das abgeschirmte Leiterkabel, und einen Differentialverstärker umfassen,
dessen Eingabeanschlüsse über den
Bezugswiderstand verbunden sind, und wobei der Ausgabeanschluß des Differentialverstärkers mit
dem Hochfrequenzstrom-Bestimmungsabschnitt über das abgeschirmte Leiterkabel
und einen zugehörigen
Impedanzabstimm-Widerstand verbunden ist.
-
Der
Hocheingangsimpedanz-Verstärker kann
eine Schutzschaltung umfassen, die mit einer oder der anderen Spannungsmeßelektrode
verbunden ist, eine Hocheingangsimpedanz-Pufferschaltung, die an
ihrem Eingangs- bzw. Eingabeanschluß mit der Schutzschaltung und
an ihrem Ausgabeanschluß mit
dem Spannungsbestimmungsabschnitt über das abgeschirmte Leiterkabel
und einen assoziierten bzw. zugehörigen Impedanzabstimm-Widerstand.
-
Alle
abgeschirmten Kabel können
dieselbe Länge
aufweisen.
-
Mit
den oben beschriebenen Anordnungen kann der elektrische Strom, der
direkt bzw. unmittelbar vor einem oder dem anderen ausgewählten Punkt
des lebenden Körpers
fließt,
gemessen werden, wodurch jegliche Fehler eliminiert werden, welche
ansonsten durch die Streukapazitäten
der Kabel bewirkt würden.
Ein Positionieren der Hocheingangsimpedanz-Pufferschaltung nahe
der Spannungsbestimmungs-Elektrode und ein Herstellen einer elektrischen
Verbindung damit minimiert effizient bzw. wirksam, daß der Durchgang
zu dem Eingang mit unendlich hoher Impedanz für für eine Spannung repräsentative
Signale folgt, wobei entsprechend der nachteilige Effekt reduziert
wird, der auf dem Weg durch die umgebenden Störungen oder Rauschsignale bewirkt wird.
Das Fließen
bzw. Strömen
der für
eine Impedanz repräsentativen
Ströme
in das Impedanzmeßgerät über die
impedanz-abgestimmten, abgeschirmten Leiterkabel minimiert effizient
den nachteiligen Effekt, der durch die umgebenden Störungen oder Rauschsignale
bewirkt wird. Schließlich
macht die Verwendung von Kabeln gleicher Länge, in welche die für eine Impedanz
repräsentativen
Ströme
fließen,
ihre Übertragungszeit
gleich, so daß die
Signalverzögerungen
ausgelöscht
bzw. aufgehoben werden können,
um eine derartige Phasenverschiebung zu eliminieren, welche bewirkt
werden würde,
wenn die Kabel unterschiedlicher Länge verwendet werden würden.
-
Andere
Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden
Beschreibung von Meßgeräten einer
bioelektrischen Impedanz gemäß bevorzugten
Ausbildungen der vorliegenden Erfindung verstanden werden, welche
in den beiliegenden Zeichnungen gezeigt sind:
-
1 ist
ein Blockdiagramm, das die Struktur eines Meßgeräts einer bioelektrischen Impedanz gemäß einer
ersten Ausbildung zeigt;
-
2 zeigt
einige Details des Stromdetektors des Hochfrequenzstrom-Zufuhrtestkopfs;
-
3 zeigt
einige Details des Hocheingangsimpedanz-Verstärkers des Spannungsmeßkopfs;
-
4 ist
ein Blockdiagramm, das die Struktur eines Meßgeräts einer bioelektrischen Impedanz gemäß einer
zweiten Ausbildung zeigt; und
-
5 ist
ein Blockdiagramm, das die Struktur eines konventionellen Meßgeräts einer
bioelektrischen Impedanz zeigt.
-
Beschreibung
von bevorzugten Ausbildungen
-
Bezugnehmend
auf 1 umfaßt
ein Meßgerät einer
bioelektrischen Impedanz gemäß der ersten
Ausbildung (wobei die so gemessene bioelektrische Impedanz beim
Analysieren und Auswerten von einigen Komponenten des lebenden Körpers verwendet
wird) hauptsächlich
ein Meßgerätzentrum 1, ein
Paar von Hochfrequenzstrom-Zufuhrköpfen 21, 22,
um zu zwei Punkten, die in einem lebenden Körper ausgewählt sind, einen Hochfrequenzstrom
zuzuführen,
und ein Paar von Spannungsmeßköpfen 23, 24,
um die Spannung zu messen, die zwischen anderen zwei Punkten aufscheinen,
die in dem Stromdurchgang ausgewählt
sind, in welchem der Hochfrequenzstrom fließt.
-
Das
Meßgerätzentrum 1 umfaßt eine
Steuerungs- und arithmetische Betätigungs-Verarbeitungs-Einheit 8 zum
Steuern bzw. Regeln der Gesamttätigkeit
bzw. des gesamten Betriebs des Meßgeräts der bioelektrischen Impedanz
und zum Bearbeiten der arithmetischen Operation an gemessenen Daten,
einen ROM 2, der mit der Steuerung und dem Prozessor 8 verbunden
ist, um die Steuer- bzw. Regel- und Bearbeitungssoftware-Programme
zu speichern, einen RAM 3 zum Speichern der Daten, die durch Messung
zur Verfügung
gestellt sind, und des Softwareprogramms für die arithmetische Operation, einen
Hilfsspeicher 4 zum Speichern der Aufzeichnung der Daten,
die durch die Messung zur Verfügung
gestellt sind, ein Eingabe/Ausgabeinterface 5 zum Eingeben
von Steuer- bzw. Regelsignalen, die für ein Steuern bzw. Regeln des
Meßgeräts der bioelektrischen
Impedanz erforderlich sind, und zum Ausgeben der Daten, die durch
Messung zur Verfügung gestellt
sind, eine Tastatur 6 zum Eingeben von Messungsstart-Instruktionen,
unterschiedlichen Parametern und dgl., eine Anzeigevorrichtung 7,
um die momentane Tätigkeit
des Meßgeräts der bioelektrischen Impedanz
und die Ergebnisse einer Messung anzuzeigen, eine Leistungszufuhr
bzw. Stromversorgung 9 zum Versorgen von unterschiedlichen
Teilen des Meßgeräts der bioelektrischen
Impedanz mit elektrischer Leistung, einen Hochfrequenzsignal-Generator 11 zum
Generieren von Hochfrequenzsignalen unter der Steuer bzw. Regelung
der Steuerung und des Prozessors 8, eine Hochfrequenz-Stromquelle 10, die
auf die Hochfrequenzsignale von dem Hochfrequenzsignal-Generator 11 anspricht,
um einen hochfrequenten elektrischen Strom eines gegebenen festgelegten
Effektivwerts zur Verfügung
zu stellen, eine Differentialverstärker-Schaltung 13 zum
Verstärken des
hochfrequenten elektrischen Stroms, der in einem lebenden Körper fließt, eine
andere Differentialverstärker-Schaltung 15,
um den elektrischen Potentialunterschied zwischen zwei gewählten Punkten
in dem lebenden Körper
zu verstärken,
Analog-zu-Digital-Wandler 12 und 14 zum Umwandeln
von Analogsignalen, die den elektrischen Strom und den elektrischen
Potentialunterschieden repräsentieren,
die durch eine Messung zur Verfügung
gestellt sind, in entsprechende digitale bzw. Digitaldaten, und
Impedanzübereinstimmungs-
bzw. -abstimmungswiderstände 16, 17, 18 und 19.
Wie dies in 1 gezeigt ist, sind die Hochfrequenzstrom-Zufuhrköpfe 21, 22 mit
der Hochfrequenz-Stromquelle 10 und dem Differentialverstärker 13 und
mit der Leistungszufuhr 9 verbunden, während die Spannungsmeßköpfe 23, 24 mit
dem Differentialverstärker 15 und
der Leistungszufuhr 9 verbunden sind.
-
Jeder
Hochfrequenzstrom-Zufuhrkopf 21 oder 22 umfaßt eine
Elektrode 41 oder 42, die an einem oder dem anderen
gewählten
Punkt in den lebenden Körper
anzulegen ist, um sie mit einem hochfrequenten bzw. Hochfrequenzstrom
zu versorgen, ein Hochfrequenzstrom-Zufuhrkabel 81 oder 82,
einen Stromdetektor 51 oder 52, um den hochfrequenten
elektrischen Strom zu detektieren, der in dem lebenden Körper fließt, ein
Versorgungskabel 71 oder 72, um den Kopf- bzw.
Testkopf mit elektrischer Leistung zu versorgen, ein abgeschirmtes
Leiterkabel 31 oder 32, das den Detektor 51 oder 52 mit
dem Differentialverstärker 13 in
dem Meßgerätzentrum 1 verbindet.
Der Stromdetektor 51 oder 52 ist mit der Elektrode 41 oder 42 über eine
derartige mögliche
kürzeste
Länge des
Kabels verbunden, daß der
elektrische Strom, der zu detektieren ist, garantiert frei von irgendwelchen äußeren nachteiligen
Effekten ist, wodurch es dem Stromdetektor ermöglicht wird, exakt den elektrischen
Strom zu messen, der von einem zu dem anderen gewählten Punkt
in dem lebenden Körper
fließt.
-
Jeder
Spannungsmeßkopf 23 oder 24 umfaßt eine
Elektrode 43 oder 44, die an einem oder dem anderen
Punkt anzulegen ist, der in dem Stromdurchgang ausgewählt ist,
in welchem der Hochfrequenzstrom fließt, um die Spannung zwischen
den zwei gewählten
Punkten in dem Stromdurchgang zu detektieren, einen Hocheingangsimpedanz-Verstärker 63 oder 64,
ein Versorgungskabel 73 oder 74, um den Kopf bzw.
Testkopf mit elektrischer Leistung zu versorgen, ein abgeschirmtes
Leiterkabel 33 oder 34, das den Verstärker 63 oder 64 mit
dem Differentialverstärker 15 in
dem Meßgerätzentrum 1 verbindet. Der
Verstärker 63 oder 64 ist
mit der Elektrode 43 oder 44 über eine derartige kürzestmögliche Länge des
Kabels verbunden, daß der
elektrische Strom, der zu verstärken
ist, garantiert frei von irgendwelchen äußeren nachteiligen Effekten
ist, so daß es dem
Verstärker
ermöglicht
wird, die exakte Spannung aufscheinen zu lassen, die zwi schen zwei
gewählten
Punkten in dem lebenden Körper
auftritt.
-
Alle
abgeschirmten Leiterkabel 31, 32, 33 und 34 bzw.
Kabel mit abgeschirmtem Leiter sind von derselben Länge.
-
Bezugnehmend
auf 2 umfaßt
der Hochfrequenz-Stromdetektor 51 oder 52 von
jedem Hochfrequenzstrom-Zufuhrkopf 21 oder 22 eine
Schutzschaltung bzw. einen Schutzschaltkreis 153, die (der) mit
einer oder der anderen Hochfrequenzstrom-Zufuhrelektrode 41 oder 42 verbunden
ist, einen Referenz- bzw. Bezugswiderstand 151 zum Detektieren des
Hochfrequenzstroms, einen Differentialverstärker 152, einen Impedanzabstimm-
bzw. -abgleich-Widerstand 155 und eine Leistungszufuhr-
bzw. Stromversorgungs-Schaltung 154 verbunden ist, um unterschiedliche
Teile mit elektrischer Leistung zu versorgen. Der Schutzschaltkreis 153 umfaßt bzw.
beinhaltet beispielsweise Diodenschaltungen, um das Fließen eines
derartigen erhöhten
Stroms zu verhindern, welcher einen Elektroschock dem lebenden Körper verleihen
würde.
Der Widerstand 155 erreicht die Impedanzabstimmung bzw.
den Impedanzabgleich zwischen dem Differentialverstärker und
dem abgeschirmten Leiterkabel 31. Der Bezugswiderstand 151 ist
mit der Schutzschaltung 153 an einem Ende, und mit der
Hochfrequenz-Stromquelle 10 an dem anderen Ende über das
Leiterkabel 81 oder 82 verbunden. Der Differentialverstärker 152 ist über den
Bezugswiderstand 151 an seiner Eingabeseite und mit dem Differentialverstärker 13 über den
Impedanzabstimm-Widerstand 155 und das abgeschirmte Leiterkabel 31 oder 32 verbunden.
-
Bezugnehmend
auf 3 umfaßt
der Hochimpedanzverstärker 63 oder 64 von
jedem Spannungsmeßkopf 23 oder 24 eine Schutzschaltung 163,
die mit einer oder der anderen Spannungsmeßelektrode 43 oder 44 verbunden
ist, eine Hochimpedanz-Pufferschaltung 162, einen Impedanzabstimm-Widerstand 165 und
eine Leistungszufuhr-Schaltung 164, die mit der Leistungszufuhr 9 des Meßgerätzentrums 1 verbunden
ist, um unterschiedliche Teile mit elektrischer Leistung zu versorgen.
Die Schutzschaltung 163 beinhaltet beispielsweise Dioden,
um effektiv ein Anlegen eines zerstörerischen, elektrostatischen
Potentials an der Hochimpedanz-Pufferschaltung 162 zu verhindern.
Das für
die Spannung repräsentative
Signal von der Spannungsmeßelektrode 43 wird
von der Schutzschaltung 163 zu dem Differentialverstärker 15 des
Meßgerätzentrums 1 über die
Hochimpedanz-Pufferschaltung 162, den Kabelimpedanzabstimm-Widerstand 165 und das
abgeschirmte Leiterkabel 33 durchtreten gelassen.
-
Im
Betrieb werden die Hochfrequenzstrom-Zufuhrelektroden 41 und 42 der
Hochfrequenzstrom-Zufuhrköpfe 21 und 22 an
zwei Punkten angelegt, die in einem lebenden Körper ausgewählt sind, um einen festgelegten
Hochfrequenzstrom zwischen den entgegengesetzten Elektroden 41 und 42 unter
der Steuerung bzw. Regelung der Steuerung und des Prozessors 8 fließen zu lassen.
-
Der
Hochfrequenzstrom wird vor einer oder der anderen Elektrode 41 oder 42 direkt
vor einem Eintritt in den lebenden Körper in bezug auf die Spannung
detektiert, die über
den Bezugswiderstand 151 auftritt, und dann wird das für den Strom
repräsentative
Signal zu dem Differentialverstärker 13 in
dem Meßgerätzentrum 1 über das
abgeschirmte Leiterkabel 31 oder 32 hindurchtreten
gelassen. Das für
den Strom repräsentative
Signal, das so an den Ausgabeanschlüssen bzw. -kontakten des Differentialverstärkers 13 auftritt bzw.
aufscheint, wird in eine digitale Form umgewandelt bzw. konvertiert,
um in dem RAM 3 des Meßgerätzentrums 1 gespeichert
zu werden. Die so gespeicherte Information stellt den exakten Wert
des Hochfrequenzstroms dar, der in dem Durchtritt zwischen den zwei
gewählten
Punkten in dem lebenden Körper
fließt
dar; da der detektierte Hochfrequenzstrom garantiert frei von irgendeinem
nachteiligen Effekt ist, der durch die Kabel-zu-Erde-Streukapazitäten und
durch irgendwelche umgebenden Störungen
oder Scheinsignale bewirkt ist.
-
In
gleicher Weise sind bzw. werden die Spannungsmeßelektroden 43 und 44 der
Spannungsmeßköpfe 23 und 24 an
andere zwei Punkte angelegt, die in dem Stromdurchtritt ausgewählt sind, in
welchem der schwache Strom fließt,
um die Spannung zu detektieren, die zwischen den zwei gegenüberliegenden
Elektroden 43 und 44 aufscheint bzw. auftritt.
-
Die
Spannung wird durch den Hochimpedanzverstärker 63 oder 64 detektiert,
welcher mit einer oder der anderen Elektrode 43 oder 44 in
der Nachbarschaft von jedem gewählten
Punkt in dem lebenden Körper
verbunden und nahe zu dieser angeordnet ist, und dann wird das für die Spannung
repräsentative
Signal durch den Differentialverstärker 15 in dem Meßgerätzentrum 1 über das
abgeschirmte Leiterkabel 33 oder 34 durchtreten
gelassen. Das für die
Spannung repräsentative
Signal, das so an den Ausgabeanschlüssen des Differentialverstärkers 15 aufscheint,
wird in eine digitale Form umgewandelt, um in dem RAM 3 des
Meßgerätzentrums 1 gespeichert
zu werden. Die so gespeicherte Information stellt den exakten Wert
der Spannung dar, die über die
gegebene Länge
eines Stromdurchtritts bzw. -durchgangs in dem lebenden Körper aufscheint,
da die detektierte Spannung garantiert frei von irgendeinem nachteiligen
Effekt ist, der durch irgendwelche umgebenden Störungen oder Scheinsignale bewirkt ist;
die Hocheingangsimpedanz-Pufferschaltung 162 hat einen
möglichst
kurzen bzw. kürzestmöglichen Durchtritt,
der es dem für
die Spannung repräsentativen
Signal ermöglicht,
an seiner Eingangs- bzw. Eingabeseite zu folgen, und dem für die Spannung
repräsentativen
Signal wird erlaubt, sich auf dem abgeschirmten Leiterkabel zu bewegen,
dessen Impedanz exakt mit der Impedanz abgestimmt bzw. abgeglichen
ist, wie sie von der Ausgangs- bzw. Ausgabeseite der Pufferschaltung 162 gesehen
wird.
-
Die
arithmetische Operation wird an den für den Strom und die Spannung
repräsentativen
Daten, die in dem RAM 3 gespeichert sind, entsprechend dem
Softwareprogramm ausgeführt,
das in dem ROM 2 gespeichert ist, um die bioelektrische
Impedanz zur Verfügung
zu stellen, die zwischen den zwei gewählten Punkten in dem lebenden
Körper
aufscheint.
-
1 zeigt
ein Meßgerät einer
bioelektrischen Impedanz, die zwei Hochfrequenzstrom-Zufuhrköpfe verwendet.
Wie dies in 4 gezeigt ist, kann ein Meßgerät einer
bioelektrischen Impedanz einen einzigen Hochfrequenzstrom-Zufuhrkopf
verwenden, wobei die verbleibende Elektrode direkt mit dem Hochfrequenzstrom-Meßabschnitt
des Meßgerätzentrums über ein
zugehöriges
Hochfrequenzstrom-Zufuhrkabel verbunden ist.
-
1 und 4 zeigen
die Basisstruktur des Meßgeräts der bioelektrischen
Impedanz gemäß der vorliegenden
Erfindung. Die Meßgerätstruktur
für die
bioelektrische Impedanz kann so modifiziert sein, daß vier Hochfrequenzstrom-Zufuhrköpfe und
vier Spannungsmeßköpfe an beiden
Händen
und beiden Füßen angelegt
sind bzw. werden und daß eine
Elektrodenschalt-Vorrichtung verwendet werden kann, um es Elektroden
zu ermöglichen,
selektiv wie gewünscht
kombiniert zu werden.
-
Wie
dies aus dem Obigen verstanden werden kann, wird der Hochfrequenzstrom
vor einem oder dem anderen gewählten
Punkt bestimmt, an welchem der Strom in den lebenden Körper fließen gelassen
wird, wodurch eine Bestimmung des exakten Werts des Hochfrequenzstroms
ermöglicht
wird, der in dem lebenden Körper
fließt,
und die Hochimpedanz-Pufferschaltung, die nahe einem oder dem anderen
gewählten
Punkten positioniert ist, erlaubt, daß eine signifikante Reduktion
des Durchtritts für
das für die
Spannung repräsentative
Signal folgt, wodurch der nachteilige Effekt minimiert wird, der
durch die umgebende Störungen
bewirkt wird. Eine Verwendung von Kabeln derselben Länge erlaubt
ein Löschen
bzw. eine Aufhebung von Verzögerungen
in einer Signalübertragung,
wodurch zur Minimierung von Fehlern, falls welche vorhanden sind,
beigetragen wird.