-
Hintergrund der Erfindung
-
Gebiet der Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Messen
des Ödemstands
bzw. des Ausmaßes
eines Ödems,
welches in einem Körper
auftritt, und auf eine Vorrichtung unter Verwendung desselben.
-
Stand der
Technik
-
Eine
Schwellung, die durch eine intrazelluläre oder extrazelluläre Ansammlung
von interstitiellem Fluid und Lymphen bewirkt ist, wird "Ödem" genannt. Ein Aufscheinen bzw. Auftreten
eines Ödems
irgendwo in einem gesamten Körper
kann als ein Symptom von Krankheiten, wie Herzerkrankung, Nierenerkrankung,
Lebererkrankung oder dgl. erkannt werden. Daher ist ein exaktes
Messen des Ausmaßes
bzw. Stands eines Ödems sehr
nützlich
beim Diagnostizieren oder beim Überwachen
des Zustands von Patienten.
-
Der
Grad bzw. Stand eines Ödems
kann jedoch nicht durch die normale Bevölkerung gemessen werden. Patienten,
die an einer Herzerkrankung, Nierenerkrankung, Lebererkrankung oder
dgl. leiden, können
ihr Gewicht regelmäßig zu Hause überwachen.
Der Gewichtsanstieg kann jedoch nicht als eine Anzeige des Anstiegs
des Wassergehalts in dem Körper
verwendet werden. Der Grad des Ödems
kann daher nicht in bezug auf ein zunehmendes Gewicht gemessen werden.
Spezifisch stellt das Körpergewicht
(Wt) eine Summe von Gewichten von unterschiedlichen Körperzusammensetzungen
dar, wie Fett, fettfreie Masse und gesamtes bzw. Gesamtkörperwasser,
umfassend bzw. enthaltend intrazelluläres Wasser (ICW) und extrazelluläres Wasser
(ECW). Das Gewicht von jeder Körperzusammensetzung
bzw. jedem Körperteil
kann jedoch nicht von dem Gewicht des Körpers getrennt werden.
-
JP 10 000 185 offenbart
eine Diagnostiziervorrichtung für
ein Versagen beim Körperfluid,
in welchem, wenn bzw. da eine Signalausgabeschaltung einen Probestrom
mit mehreren Frequenzen des Körpers
eines zu Testenden zuführen,
während
eine Stromabtast- bzw. -erfassungsschaltung den Probenstrom, der
durch den Körper
fließt,
in bezug auf jede Frequenz abtastet bzw. aufnimmt, und eine Spannungsabtastschaltung
die Spannung zwischen der Hand und dem Fuß des zu Testeten in bezug
auf jede Frequenz erfaßt.
Eine CPU mißt die
Impedanz des vitalen bzw. lebenden Organismus auf der Basis des
erhaltenen Stroms und einer Spannung und berechnet das Verhältnis in
der Menge der intrazellulären
Flüssigkeit
zu der extrazellulären
Flüssigkeit
in dem Körper
des zu Testenden auf der Basis der gemessenen Impedanz. Das erhaltene
Verhältnis
wird einem Vergleich mit dem Referenz- bzw. Bezugswert unterworfen,
welcher vorab festgelegt und registriert wurde, um zur Abschätzung zu
dienen, ob es ein Ödem
oder dgl. gibt, und das Ergebnis der Abschätzung wird auf dem Schirm gemeinsam
mit einer Nachricht angezeigt, daß ein Ödem existiert oder daß eine Körperflüssigkeit
des zu Testenden normal ist.
-
US 5 807 270 offenbart einen
Hirnschädigungsmonitor,
mit welchem ein Ödem
in einem Hirn gemessen werden kann.
-
Es
ist ein Ziel bzw. Gegenstand der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung
zur Verfügung
zu stellen, welche fähig
ist, das Ausmaß eines Ödems einer
Person genau und einfach zu messen.
-
Dieses
Ziel wird gemäß der vorliegenden
Erfindung durch eine Vorrichtung gelöst, die die in Anspruch 1 geoffenbarten
Merkmale aufweist. Bevorzugte Ausbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen geoffenbart.
-
Eine
Vorrichtung, welche fähig
ist, das Ausmaß bzw.
den Stand bzw. Grad eines Ödems
einer Person gemäß der vorliegenden
Erfindung zu messen, umfaßt:
wenigstens zwei Paare von Elektroden, die auf gewählte Orte
in dem Körper
der Person aufzubringen sind; eine Wechselstromzufuhrvorrichtung,
welche Wechselstrom zu einem Paar von Elektroden zuführt; eine
Spannungsmeßvorrichtung,
welche die Spannung mißt, die
zwischen dem anderen Paar von Elektroden aufscheint; und eine arithmetische
bzw. Recheneinheit, welche eine Impedanz auf der Basis des zugeführten Wechselstroms
und der bestimmten Spannung berechnet und einen Indexwert eines Ödems, der
das Ausmaß bzw.
den Stand des Ödems
repräsentiert
bzw. darstellt, auf der Basis der so berechneten Impedanz berechnet.
-
Die Ödemmeßvorrichtung
umfaßt
weiterhin eine Abschätzungsvorrichtung,
welche bestimmt, welchen Zustand eines Ödems die Person aufweist, aus
dem berechneten Indexwert des Ödems
und anderen entsprechenden relevanten Daten, auf die bezug genommen
ist.
-
Die
anderen relevanten Daten sind die fettfreie Masse der Person.
-
Eine
Vorrichtung, welche fähig
ist, das Ausmaß bzw.
den Stand eines Ödems
einer Person gemäß der vorliegenden
Erfindung zu messen, umfaßt:
wenigstens zwei Paare von Elektroden, die auf gewählte Orte
in dem Körper
der Person aufzubringen sind; eine Wechselstromzufuhrvorrichtung,
welche Wechselstrom zu einem Paar von Elektroden zuführt; eine
Spannungsmeßvorrichtung,
welche die Spannung mißt,
die zwischen dem anderen Paar von Elektroden aufscheint; eine arithmetische
bzw. Recheneinheit, welche eine Impedanz auf der Basis des zugeführten Wechselstroms
und der bestimmten Spannung berechnet und einen Indexwert, der das
Ausmaß bzw.
den Stand des Ödems
repräsentiert
bzw. darstellt, auf der Basis der so berechneten Impedanz berechnet.
-
Die
Abschätzungsvorrichtung
kann weiterhin aus dem berechneten Indexwert für das Ödem und anderen relevanten
Daten, auf die bezug genommen wurde, bestimmen, ob die Nahrungsmenge
gut reguliert wurde.
-
Die Ödemmeßvorrichtung
kann weiterhin eine Abschätzvorrichtung
umfassen, welche bestimmt, welchen Zustand eines Ödems die
Person aufweist, indem der berechnete Indexwert des Ödems mit
einem Bezugswert verglichen wird, welcher den Indexwert eines Ödems in
einem normalem physikalischen Zustand darstellt.
-
Die Ödemmeßvorrichtung
kann weiterhin eine Abschätzvorrichtung
umfassen, welche bestimmt, welchen Zustand eines Ödems die
Person aufweist, indem der gegenwärtige Indexwert des Ödems mit
dem Mittelwert der Indexwerte des Ödems verglichen wird, die bereits
berechnet wurden.
-
Die Ödemmeßvorrichtung
kann weiterhin eine Anzeige umfassen, welche den berechneten Indexwert des Ödems und/oder
den bestimmten Zustand des Ödems
anzeigt, das die Person aufweist.
-
Die
Anzeige kann eine Serie von Indexwerten des Ödems zeigen, die bereits berechnet
wurden, die darstellen, wie sich der Indexwert des Ödems verändert hat.
-
Die
Anzeige kann Mittelwerte von Indexwerten des Ödems anzeigen, wobei jeder
Mittelwert den Mittelwert der Indexwerte repräsentiert, der in jeder von
10 bis 15 gleichmäßigen Unterteilungen
berechnet wurde, in welche die Länge
der Zeitdauer von Beginn bis zur spätesten Messung unterteilt ist
bzw. wird.
-
Die Ödemmeßvorrichtung
kann weiterhin eine Kommunikationsvorrichtung umfassen, welche zu
anderen Datenverarbeitungsprozessoren wenigstens eine Art von Information überträgt, gewählt unter
gemessener Spannung, gemessener Phasendifferenz, einigen Ableitungen
davon, berechnetem Indexwert des Ödems, bestimmtem Zustand des Ödems, das
die Person aufweist, und persönlichen
Besonderheiten.
-
Die
Kommunikationsvorrichtung kann die Ergebnisse eines gegebenen Verfahrens
empfangen, das an der Information in den anderen Datenprozessoren
ausgeführt
wurde.
-
Die Ödemmeßvorrichtung
kann weiterhin eine Schreibvorrichtung umfassen, welche eine Art
von Information schreibt, die unter gemessener Spannung, gemessener
Phasendifferenz, einigen Ableitungen davon, berechnetem Indexwert
des Ödems, bestimmtem
Zustand des Ödems,
das die Person aufweist, und persönlichen Besonderheiten gewählt ist.
-
Andere
Gegenstände
und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden
Beschreibung von einigen bevorzugten Ausbildungen verstanden werden,
welche in beiliegenden Zeichnungen gezeigt sind:
-
1 illustriert
Hauptteile einer Ödemmeßvorrichtung
gemäß einer
ersten Ausbildung der vorliegenden Erfindung;
-
2 ist
ein Flußdiagramm,
das eine Serie von Tätigkeiten
zeigt, die zum Messen des Ausmaßes bzw.
Stands eines Ödems
in dem Körper
ergriffen werden;
-
3 illustriert
ein Schirmbild, das anfänglich
in der Anzeige der Vorrichtung von 1 erscheint;
-
4 illustriert
ein Schirmbild zum Eingeben von persönlichen Besonderheiten;
-
5 zeigt
eine äquivalente
Schaltung, die eine bioelektrische Impedanz darstellt;
-
6 ist
ein Beispiel eines Orts, welchem die Spitzen bzw. Punkte von bioelektrischen
Impedanzvektoren folgen;
-
7 illustriert
ein Schirmbild, das die Ergebnisse einer Messung zeigt, die durch
die Ödemmeßvorrichtung
ausgeführt
ist;
-
8 illustriert
ein Schirmbild, das ein Beispiel einer retrographischen Darstellung
der Werte von letzten und vorhergehenden Messungen zeigt, die in
einer 24 Stunden-Periode, gezählt
von der letzten Messung, ausgeführt
wurden;
-
9 illustriert
ein Schirmbild, das ein Beispiel einer retrographischen Darstellung
von allen Messungen zeigt, welche zuvor ausgeführt bzw. bewirkt wurden;
-
10 illustriert
die Hauptteile einer Ödemmeßvorrichtung
gemäß einer
zweiten Ausbildung der vorliegenden Erfindung;
-
11 illustriert
eine Ödemmeßvorrichtung,
die mit einer in der Hand zu haltenden Art einer Elektrodenanordnung
ausgestattet ist;
-
12 illustriert
eine weitere Ödemmeßvorrichtung,
die mit einer eine Sohle kontaktierenden Art einer Elektrodenanordnung
ausgestattet ist;
-
13 zeigt
eine bestimmte Domäne,
in welcher Normalwerte einer bioelektrischen Impedanz in Termen
von resistiven und reaktiven Komponenten gegeben werden können;
-
14 zeigt
ein Beispiel des Orts, welchem die Punkte von Vektoren der bioelektrischen
Impedanz folgen;
-
15 illustriert
ein Schirmbild, das ein Beispiel einer retrographischen Darstellung
der Werte der letzten bzw. spätesten
und vorhergehenden Messungen zeigt, die in einer 24 Stunden-Periode,
gezählt
von der letzten Messung, ausgeführt
wurden;
-
16 illustriert
ein Schirmbild, das ein Beispiel einer retrographischen Darstellung
von allen Messungen zeigt, welche zuvor ausgeführt wurden;
-
17 illustriert
eine Ödemmeßvorrichtung
mit der Waage und einer zugehörenden
Speicherkarte; und
-
18 ist
ein Flußdiagramm,
das eine Serie von Tätigkeiten
illustriert, die zum Messen des Grads bzw. Ausmaßes eines Ödems ergriffen werden, wenn
die Ödemmeßvorrichtung
von 17 verwendet wird.
-
Beschreibung
von bevorzugten Ausbildungen
-
Die
vorliegende Erfindung kann reduziert werden, um in zwei unterschiedlichen
Arten bzw. Moden praktiziert werden: eine verwendet mehrere Wechselströme unterschiedlicher
Frequenzen und die andere verwendet einen Wechselstrom einer einzigen
Frequenz. Die letztere ist einfach in der Struktur und leicht im
Betrieb. Die folgende Beschreibung beginnt mit der ersteren aus
einer ersten Ausbildung, wobei die letztere später als eine zweite Ausbildung
beschrieben wird.
-
1 illustriert
Hauptkomponenten einer Ödemmeßvorrichtung
gemäß der ersten
Ausbildung. Wie dies aus der Zeichnung gesehen werden wird, sind
die Hauptkomponenten in zwei Abschnitte (unterbrochene Linien) gruppiert
gezeigt: der erste Abschnitt spielt die Rolle einer Steuerung bzw.
Regelung, einer arithmetischen Operation bzw. eines Rechenvorgangs,
und einer Eingabe und Ausgabe von Daten, während der zweite Abschnitt
die Rollen einer Messung einer bioelektrischen Impedanz und einer
A/D Wandlung übernimmt.
-
Der
erste Abschnitt umfaßt
bzw. beinhaltet eine Steuer- bzw.
Regel- und arithmetische Einheit 2, ein ROM 3,
ein RAM 4, einen nicht-flüchtigen Hilfsspeicher 5,
eine Anzeige 6, ein externes Eingabe/Ausgabe-Interface 7,
ein externes Interface-Terminal 8, eine tastenbetätigte Eingabevorrichtung 9,
eine Uhr 10, eine eingebaute Modem-Kommunikationsvorrichtung 11,
einen Leistungsverteiler 12 und einen Leistungszufuhranschluß 13.
-
Die
Steuer- bzw. Regel- und arithmetische Einheit 2 führt das
Steuern bzw. Regeln einer Messung und die Verarbeitung der Ergebnisse
einer Messung durch. Das ROM 3 speichert Programme und
einige Parameter zur Steuerung bzw. Regelung und für arithmetische
Operationen bzw. Tätigkeiten.
Das RAM 4 speichert temporär die Ergebnisse einer Messung
oder erhaltene Daten, die Ergebnisse von arithmetischen Tätigkeiten bzw.
Rechenvorgängen,
die Daten, die von externen Vorrichtungen abgeleitet sind, gewählte Programme
und dgl.
-
Der
Hilfsspeicher 5 speichert die erhaltenen Daten, die Ergebnisse
von arithmetischen Tätigkeiten,
einige Parameter, die sich auf Messungen beziehen, und dgl. Die
Anzeige 6 zeigt eine gewisse hilfsreiche Führung der
Tätigkeit
bzw. Betätigung,
den Fortschritt einer Messung, die Ergebnisse von Messungen, die
Ergebnisse von arithmetischen Tätigkeiten
und dgl. Das externe Eingabe/Ausgabe-Interface 7 erlaubt
es, daß einige Parametern,
die sich auf eine Messung beziehen, und die Ergebnisse der Messungen
zu externen Vorrichtungen transferiert werden, und umgekehrt erlaubt
es, daß einige
Parameter, die sich auf eine Messung, Instruktionen bzw. Anweisungen
zum Steuern bzw. Regeln der Messung, Steuer- bzw. Regelprogramme
und dgl. beziehen, von externen Vorrichtungen zugeführt werden.
Das externe Eingabe/Ausgabe-Interface 7 kann mit gegebenen
externen Vorrichtungen über
das externe Interfaceterminal 8 verbunden sein bzw. werden.
Die tastenbetätigte
Eingabevorrichtung 9 gibt Daten, wie Instruktionen zum
Steuern bzw. Regeln der vorliegenden Vorrichtung, und persönliche Besonderheiten
ein, die für
die Messung erforderlich sind. Die Uhr 10 mißt, an welchem
Tag und zu welcher Zeit jede Messung gemacht wurde, wobei sie einen
derartigen Tag und eine Zeit für
eine spätere
Verwendung aufzeichnet. Die Kommunikationsvorrichtung 11 überträgt die Ergebnisse
von Messungen und einige Ableitungen davon zu anderen Computern über Telefonleitungen.
Der Leistungsverteiler 12 ist bzw. wird mit elektrischer
Leistung von einer externen Leistungszufuhr über den Anschluß bzw. das Terminal 13 gespeist
bzw. versorgt, um die elektrische Leistung zu jeder Komponente der Ödemmeßvorrichtung
zu verteilen.
-
Der
zweite Abschnitt beinhaltet einen AC- bzw. Wechselstromsignalgenerator 20,
eine Wechselstromausgabevorrich tung 21, eine Bezugswechselstrom-Detektionsvorrichtung 22,
gepaarte bzw. paarweise Wechselstromausgabeanschlüsse 30 und 31,
gepaarte Meßstromanwendungselektroden 50 und 51,
gepaarte Meßkabel 40 und 41,
welche die Anschlüsse 30 und 31 mit
den Elektroden 50 bzw. 51 verbinden, einen ersten A/D-Wandler 23, gepaarte
Spannungsmeßanschlüsse 32 und 33,
gepaarte Spannungsmeßelektroden 52 und 53,
gepaarte Meßkabel 42 und 43,
welche die Anschlüsse 32 und 33 mit
den Elektroden 52 bzw. 53 verbinden, eine Spannungsdetektionsvorrichtung 25 und
einen zweiten A/D-Wandler 24.
-
Der
Wechselstromsignalgenerator 20 stellt eine Mehrzahl von
Wechselstromsignalen unterschiedlicher Frequenzen zur Verfügung, welche
entsprechend dem Steuer- bzw. Regelprogramm bestimmt sind bzw. werden,
das in dem ROM 3 der RAM 4 gespeichert ist. Derartige
Wechselströme
unterschiedlicher Frequenzen sind zu der Wechselstromausgabevorrichtung 21 gerichtet,
in welcher ihre effektiven Werte entsprechend dem Steuer- bzw. Regelprogramm
modifiziert werden, das in dem ROM 3 oder dem RAM 4 gespeichert
ist, und dann werden die so modifizierten Wechselströme zu der
Referenz- bzw. Bezugswechselstrom-Detektionsvorrichtung 22 gerichtet.
Die Vorrichtung 22 stellt die Wechselströme unterschiedlicher
Frequenzen sequentiell an ihren Ausgangs- bzw. Ausgabeanschlüssen 30 und 31 zur
Verfügung,
so daß ein
gewählter
Wechselstrom in einem Körper über die
gepaarten Meßkabel 40 und 41 und
die gepaarten Elektroden 50 und 51 fließen gelassen
werden kann. Zur selben Zeit detektiert die Vorrichtung 22 die
Menge des Wechselstroms, der in dem Körper fließt, wobei der analoge Wert
dieses Wechselstroms zu einem entsprechenden digitalen Wert in dem ersten
A/D-Wandler 23 umgewandelt
ist bzw. wird. Andererseits erhält
die Spannungsdetektionsvorrichtung 25 an ihren Eingangs- bzw. Eingabeanschlüssen 32 und 33 ein
Signal, das die Spannung anzeigt bzw. repräsentiert, die zwischen den
gepaarten Spannungsmeßelektroden 52 und 53,
welche an zwei Punkten angelegt sind, die auf dem Körper 60 gewählt sind, über die
Meßkabel 42 und 43 aufscheint.
Somit wird die Spannung in der Spannungsdetektionsvorrichtung 25 detektiert
und die so detektierte Spannung wird in einen entsprechenden digitalen
Wert in dem zweiten A/D-Wandler 24 umgewandelt.
-
Eine
bioelektrische Impedanz, die zwischen zwei Punkten aufscheint, die
auf einer Hand und auf einem Fuß der
Person 60 in liegender Stellung aufscheint, wird in der
konventionellen Weise gemessen, die per se gut bekannt ist. Einen
der einen Meßstrom
anwendenden bzw. anlegenden Elektroden 50 wird auf einen gewählten Verbindungspunkt
zwischen den Fingern auf dem Handrücken aufgebracht und die andere
Elektrode 51 wird auf einen gewählten Punkt zwischen den Fingern
der Innenseite bzw. Sohle des Fußes angewandt bzw. aufgebracht.
Eine der Spannungsmeßelektroden 52 wird
auf einen gewählten
Punkt des Handgelenks aufgebracht und die andere Elektrode 53 wird
auf einen gewählten
Punkt des Knöchels
aufgebracht.
-
2 zeigt
ein Flußdiagramm,
das eine Serie von Tätigkeiten
illustriert, die für
ein Messen des Grads bzw. Stands eines Ödems einer Person getätigt werden.
Der Leistungsschalter wird bei Schritt 1 gedrückt, wodurch
die Ödemmeßvorrichtung 1 bei
Schritt 2 initialisiert wird. Dann erscheint das Schirmbild
von 3 auf der Anzeige 6 bei Schritt 3 auf.
Bei Schritt 4 wird eine Überprüfung in bezug darauf durchgeführt, ob
persönliche
Spezifika bzw. Besonderheiten, wie Geschlecht, Größe, Körpergewicht
und Alter der Person bereits eingegeben wurden. In dem bestätigenden Fall
geht das Verfahren zu Schritt 8. In dem negativen Fall
geht das Verfahren zu Schritt 5, in welchem das freie bzw.
leere Schirmbild von 4 auf der Anzeige 6 erscheint.
Bei Schritt 6 erscheint, wenn die Freiräume bzw. Leerstellen mit persönlichen
Spezifika mit der Hilfe der tastenbetätigten Eingabevorrichtung 9 gefüllt sind,
das anfängliche
Schirmbild von 3 neuerlich bei Schritt 7 und dann
geht das Verfahren zu Schritt 8. Bei Schritt 8 kann
die Person ein gewähltes
Merkmal unter "Messung", "graphische Darstellung" und "Kommunikation" einfach durch ein
Drücken
der Tasten wählen,
die die Nummern 1, 2 und 3 darstellen, die derartigen Funktionen
in dem Schirm von 3 zugeordnet sind. Spezifisch erscheint,
wenn die Taste "1" gedrückt ist,
das Schirmbild von 4 mit seinen persönlichen
Eigenschaften in die Freiräume
gefüllt
bei Schritt 9. Derartige persönliche Besonderheiten können gewünschtenfalls
unter Verwendung der tastenbetätigten
Eingabevorrichtung 9 bei Schritt 10 modifiziert
werden. Dann geht das Verfahren zu Schritt 11, wo eine
Messung der bioelektrischen Impedanz durch Drücken der Messungs-Starttaste
gestartet wird. Die einen Meßstrom
anwendenden Elektroden 50 und 51 und die Spannungsmeßelektroden 52 und 53 sollten
an gewählten
Punkten der Person 60 vor einem Drücken der Messungs-Starttaste
angelegt bzw. aufgebracht sein.
-
Bei
Schritt 12 wird die bioelektrische Impedanz wie folgt gemessen.
Der Wechselstromsignalgenerator 20 erzeugt automatisch
ein Wechselstromsignal, das eine Frequenz aufweist, die in bezug
auf einige Meßparameter
bestimmt ist. Diese Parameter sind vorab in dem ROM 3 gespeichert,
oder sind in dem RAM 4 gespeichert, nachdem sie von dem
Hilfsspeicher 5 oder dem externen Eingabe/Ausgabe-Interface 7 transferiert
wurden. Der Wechselstrom der so bestimmten Frequenz ist zu der Wechselstromausgabevorrichtung 21 gerichtet, wo
der effektive Wert des Wechselstroms entsprechend ähnlichen
Meßparametern
modifiziert ist bzw. wird. Der so gesteuerte bzw. geregelte Wechselstrom
tritt durch die Bezugsstrom-Detektionsvorrichtung 22,
die gepaarten Wechselstromausgabeanschlüsse 30 und 31,
das gepaarte Meßkabel 40 und 41 und
die gepaarten einen Meßstrom
anlegenden Elektroden 50 und 51 hindurch, wobei
er in dem Körper 60 fließt. Dann
wird die Menge des Wechselstroms, der in dem Körper 60 fließt, durch
die Bezugswechselstrom-Detektionsvorrichtung 22 detektiert,
wobei der analoge Wert dieses Wechselstroms in einen entsprechenden
digitalen Wert in dem ersten A/D-Wandler 23 umgewandelt
wird. Der digitale Wert wird in dem RAM 4 gespeichert.
-
Andererseits
wird ein Signal, das die Spannung repräsentiert, die zwischen den
gepaarten Spannungsmeßelektroden 52 und 53 aufscheint,
welche an zwei Punkten angelegt sind, die auf dem Körper 60 gewählt sind,
zu der Spannungsdetektionsvorrichtung 25 über das
gepaarte Meßkabel 42 und 43 und
die gepaarten bzw. paarweisen Spannungsmeßanschlüsse 32 und 33 zugeführt. In
der Vorrichtung 25 wird die Spannung, die zwischen den
gepaarten Elektroden 52 und 53 aufscheint, detektiert
und die so detektierte Spannung wird in einen entsprechenden digitalen
Wert in dem zweiten A/D-Wandler 24 umgewandelt, so daß der digitale Wert
in dem RAM 4 gespeichert wird. Die arithmetische und Steuer-
bzw. Regeleinheit 2 berechnet die bioelektrische Impedanz
basierend auf den digitalen Werten von dem ersten und zweiten Wandler 23 und 24.
Indem das oben erwähnte
Verfahren wiederholt wird, wird eine Serie von Werten einer bioelektrischen
Impedanz unter Verwendung von Wechselströmen unterschied licher Frequenzen
Fi (i = 1, 2,..., n) einer nach dem anderen zur Verfügung gestellt.
-
Das
Verfahren geht nun zu Schritt 13, in welchem arithmetische
Operationen bzw. Tätigkeiten
unter Verwendung der Werte der bioelektrischen Impedanz, die bei
Schritt 12 gemessen sind, ausgeführt werden, um eine Gleichung
zu berechnen, die einen Ort von bioelektrischen Impedanzvektoren
bzw. Vektoren der bioelektrischen Impedanz darstellt, welcher Ort
durch ein Aufzeichnen ihrer Punkte und einiger Variablen gezeichnet
wird, die sich auf den so berechneten Ort beziehen.
-
Üblicherweise
kann eine bioelektrische Impedanz äquivalent durch eine Schaltung
einer idealen bzw. konzentrierten Konstante ausgedrückt werden,
welche aus Widerstand Re des extrazellulären Wassers, Widerstand Ri
des intrazellulären
Wassers, und einer Zellmembrankapazität Cm besteht, wie dies in 5 gezeigt
ist. Der Lokus bzw. Ort von bioelektrischen Impedanzwerten, die
tatsächlich
gemessen sind, ist jedoch nicht in Übereinstimmung mit einem halbkreisförmigen Ort,
der theoretisch von den Impedanzwerten gezeichnet ist, welche aus
der äquivalenten
Schaltung bestimmt sind, deren Komponenten in der Form von idealen konstanten
Elementen gegeben sind. Da alle Zellen eines lebenden Körpers nicht
durch ein und dieselbe äquivalente
Schaltung ausgedrückt
werden können;
spezifisch hat jede Zelle eine unterschiedliche Form und Charakteristik,
und sollte durch eine unterschiedliche äquivalente Schaltung ausgedrückt werden,
die nur derselben besonderen Zelle für eine ausschließliche Verwendung
zugewiesen ist. Als eine Tatsache ist der Ort von bioelektrischen
Impedanzvektoren, die tatsächlich
bzw. aktuell gemessen sind, durch einen Bogen gegeben, der entsprechend
dem Cole-Cole Modell bestimmt ist.
-
Ein
Beispiel eines bogenartigen Orts, welcher aus dem Cole-Cole Modell bestimmt
ist, ist in 6 gezeigt, in welchem die Abszisse
(X-Achse) und die Ordinate (Y-Achse) jeweils die resistive Komponente
und die reaktive Komponente der bioelektrischen Impedanz darstellen.
Wenn die reaktive Komponente der bioelektrischen Impedanz kapazitiv
ist und durch einen negativen Wert gegeben ist, ist der Ort der
bioelektrischen Impedanz unter der X-Achse angeordnet. Da der berechnete
Ort einer bioelektrischen Impedanz als mit einer kreisförmigen Bogenform übereinstimmend
angenommen wird, folgen die Punkte einer bioelektrischen Impedanz
Z1, Z2, ..., ZN, die tatsächlich in Termen von Frequenzen
F1, F2, ... FN gemessen sind, einem gewählten Teil
des Umfangs eines Kreises, welcher durch die folgende Gleichung
(1) gegeben ist: (X – a)2 + (Y – b)2 = r2 (1)wobei "a" und "b" die
Abszisse und Ordinate des Zentrums des Kreises sind, und "r" für
den Radius des Kreises steht. Die Werte von "a", "b" und "r" können durch
ein Eingeben der Impedanzwerte Z1, Z2, ..., ZN, die tatsächlich in
bezug auf den Frequenzen F1, F2 ...,
FN gemessen sind, in Gleichung (1) gegeben
werden.
-
Gleichung
(1) wird in bezug auf "X" neu geschrieben: X = a ± √r² – b² (2)
-
Die
X-Achse durchquert den Kreis, der durch Gleichung (1) gegeben ist,
an den Schnittpunkten R0 und Rinf (R0 > Rinf), welche Schnittpunkte durch Gleichungen
(3) und (4) gegeben werden können: R0 = a + √r² – b² (3) Rinf = a – √r² – b² (4)
-
Re
und Ri einer äquivalenten
Schaltung in 5 können durch Gleichungen (5)
und (6) gegeben werden: Re
= R0 (5) Ri = R0·Rinf/(R0 – Rinf) (6)
-
Der
charakteristische, bioelektrische Impedanzvektor Zc scheint in einer
Messung auf, indem ein Wechselstrom einer charakteristischen Frequenz
Fc zum Fließen
in dem Körper
gebracht wird. Seine reaktive Komponente hat einen maximalen Absolutwert
an dem Ort der bioelektrischen Impedanz. Die Abszisse und Ordinate
der charakteristischen bioelektrischen Impedanz sind gegeben durch: X = a (7) Y = b – r (8)
-
Zc
ist durch Gleichung (9) dargestellt: Zc = Rc + jXc = a + j(b – r) (9)wo Rc und
Xc für
die resistive und reaktive Komponente von Zc stehen.
-
Vektoren
einer bioelektrischen Impedanz für
gegebene Winkelfrequenzen ω können auf
der Basis des Cole-Cole-Modells berechnet werden und sind durch
Gleichung (10) gegeben:
wo Z(ω) für den bioelektrischen Impedanzvektor
für ω steht;
und τ und β Konstante
sind. Die folgende Gleichung (11) resultiert durch ein Einsetzen
von 1/ωc
als einen Substituenten für τ in Gleichung
(10):
wo ωc gleich 2πFc ist. Fc und β können auf
Gleichung (11) berechnet werden, indem der gemessene Wert der bioelektrischen
Impedanz verwendet wird.
-
Aus
der Gleichung des Orts der bioelektrischen Impedanz und aus den
Ableitungen von gemessenen Werten der bioelektrischen Impedanz,
wie R0, Rinf, Re, Ri, Zc, Rc, Xc, Fc und dgl. kann das Gewicht von
jeder der nachfolgenden Körperzusammensetzungen
berechnet werden: extrazelluläres
Wasser, intrazelluläres Wasser,
Gesamtkörperwasser
(eine Summe aus extrazellulärem
Wasser plus intrazellulärem
Wasser), Körperfett,
fettfreie Masse (welche durch Subtrahieren des Körperfetts von dem Körpergewicht
erhalten werden kann) und dgl. Weiterhin können aus diesen berechneten
Zusammensetzungsgewichten folgende Variablen erhalten werden: ein
Verhältnis
zwischen intrazellulärem
Wassergehalt und extrazellulärem
Wassergehalt, ein Verhältnis
zwischen extra zellulärem
Wassergehalt und Gesamtkörperwassergehalt,
Körperfettprozentsatz
und dgl.
-
Dann
geht das Verfahren zu Schritt 14, wo das Schirmbild von 7 auf
der Anzeige 6 erscheint, welches das Körpergewicht und den Indexwert
zeigt, der den Grad des Ödems
darstellt. Jeder andere gemessene Wert und Ableitungen von einigen
gemessenen Werten können
präsentiert
werden bzw. sein. Der Indexwert des Ödems ist als ein Verhältnis zwischen
Gehalt an intrazellulärem
Wasser und Gehalt an extrazellulärem Wasser
gegeben. Der Indexwert des Ödems
kann jedoch als extrazellulärer
Wassergehalt, ein Verhältnis
zwischen extrazellulärem
Wassergehalt und Gesamtkörperwassergehalt
gegeben sein. Auch in 7 können, obwohl das Körpergewicht
als andere relevante Daten gezeigt ist, um darauf bezug genommen
zu werden, jegliche andere Daten, wie fettfreie Masse gezeigt sein.
-
Üblicherweise
ist das Ödem,
das während
einer kurzen Zeitdauer bzw. Periode, beispielsweise einem Tag bis
zu mehreren Wochen aufscheint, dem Anstieg von extrazellulärem Wasser
zuschreibbar, während
intrazelluläres
Wasser nahezu unverändert
bleibt. Dementsprechend fällt
ein Verhältnis
von intrazellulärem
Wasser zu extrazellulärem
Wasser, während
ein Verhältnis
von extrazellulärem
Wasser zu Gesamtkörperwasser ansteigt.
Das Körpergewicht
steigt mit dem Anstieg von extrazellulärem Wasser, intrazellulärem Wasser
oder Körperfett
an, was zu dem Anstieg des Gesamtkörperwassers ebenso beiträgt. Auch
die fettfreie Masse steigt mit dem Anstieg von extrazellulärem Wasser
oder intrazellulärem
Wasser an.
-
Diese
Erkenntnisse legen nahe, daß es
aus dem Indexwert des Ödems
und anderen relevanten Daten möglich
ist zu bestimmen, welchen Zustand eines Ödems eine Person aufweist,
und ob die Nahrungsmenge gut unter Berücksichtigung eines Einflusses
eines Ödems
auf das Körpergewicht
reguliert ist, beispielsweise wie folgt:
unter der Annahme,
daß der
Indexwert eines Ödems
durch ein Verhältnis
von intrazellulärem
Wasser zu extrazellulärem
Wasser, ICW/ECW, gegeben ist und daß die relevanten Daten das
Körpergewicht
Wt sind,
- 1) wenn ICW/ECW absinkt und wenn Wt
ansteigt, zeigt dies an, daß zusätzliche
Aufmerksamkeit in bezug auf ein Ödem
erforderlich ist;
- 2) wenn ICW/ECW absinkt und wenn Wt unverändert bleibt, zeigt dies an,
daß besondere
bzw. zusätzliche Aufmerksamkeit
auf ein Ödem
erforderlich ist, und daß eine
zusätzliche
Aufmerksamkeit auf eine Fehlernährung
erforderlich ist, da eine unzureichende Nahrungsmenge aufgenommen
wurde;
- 3) wenn ICW/ECW unverändert
bleibt und wenn Wt ansteigt, zeigt dies an, daß die Person selbst von einem Überessen
Abstand nehmen sollte, da eine übermäßige Menge
an Nahrung aufgenommen wurde; und
- 4) wenn ICW/ECW und Wt unverändert
bleiben, informiert dies, daß es
keine Gefahr eines Ödems
gibt und daß die
Person eine geeignete Nahrungsmenge aufnimmt.
-
Unter
der Annahme, daß der
Indexwert von Ödem
durch ein Verhältnis
von extrazellulärem
Wasser zum Gesamtkörperwasser
ECW/TBW gegeben ist, und daß die
relevanten Daten das Gewicht der fettfreien Masse FFM sind,
- 1) wenn ECW/TBW ansteigt, und wenn FFM ansteigt,
zeigt dies an, daß zusätzliche
Aufmerksamkeit auf ein Ödem
erforderlich ist;
- 2) wenn ECW/TBW ansteigt und wenn FFM unverändert bleibt, zeigt dies an,
daß eine
zusätzliche
Aufmerksamkeit für
ein Ödem
erforderlich ist, und daß eine
zusätzliche
Aufmerksamkeit in bezug auf eine Fehlernährung erforderlich ist, da
eine unzureichende Nahrungsmenge aufgenommen wurde;
- 3) wenn ECW/TBW unverändert
bleibt und FFM ansteigt, zeigt dies an, daß die Person selbst von einem Überessen
Abstand nehmen sollte, da eine übermäßige Menge
an Nahrung aufgenommen wurde; und
- 4) wenn ECW/TBW und FFM unverändert bleiben, informiert dies,
daß es
keine Gefahr von Ödem
gibt, und daß die
Person eine geeignete Nahrungsmenge aufnimmt.
-
Unterschiedlich
von der Bestimmung basierend auf der zeitbezogenen Variation des
Indexwerts von Ödem,
wie dies oben beschrieben ist, kann eine ähnliche Bestimmung gemacht
werden, indem der gegenwärtige
Indexwert eines Ödems
mit einem bestimmten Bezug verglichen wird, welcher den physikalischen
Zustand eines gesamten Körpers
darstellt bzw. repräsentiert,
wie beispielsweise folgt: das Verhältnis von intrazellulärem Wasser
zu extrazellulärem
Wasser in dem gesamten Körper
ist etwa 1 zu 1,2. Wenn der vorliegende Indexwert von Ödem niedriger
als dieser Wert ist, ist eine zusätzliche Aufmerksamkeit auf
ein Ödem
erforderlich. Im Fall einer Verwendung eines Verhältnisses
von extrazellulärem
Wasser zu Gesamtkörperwasser
als dem Indexwert für
ein Ödem
ist der Normalwert etwa 0,45 bis 0,50, und wenn der Indexwert von Ödem höher als
dieser Wert ist, ist eine zusätzliche
Aufmerksamkeit auf ein Ödem
erforderlich.
-
Unter
der Annahme, daß eine
Person unter medizinischer Behandlung, wie einer Dialysebehandlung steht,
muß ein
Indexwert von Ödem,
der als ein Bezug bzw. eine Referenz ver wendet wird, unter Berücksichtigung
des physischen Zustands, der dem Patienten inhärent ist, bestimmt werden,
der durch eine derartige medizinische Behandlung beeinflußt ist.
Für eine
Person, welche jeden Tag eine Dialysebehandlung hat, ist üblicherweise
der Anstieg im Körpergewicht
aufgrund einer derartigen medizinischen Behandlung gleich 3 oder
weniger Prozent des Bezugskörpergewichts
des Patienten, und es angenommen wird, daß das Gewicht des gesamten
Körperwassers
so stark ansteigt. Die Spezifika bzw. Besonderheiten des Patienten
sind: das Bezugskörpergewicht
50 kg; das Gesamtkörperwasser
30 kg; intrazelluläres
Wasser 15 kg; und extrazelluläres Wasser
15 kg. Für
diese Spezifika des Patienten, wenn eine Art eines Indexwerts von Ödem (das
Verhältnis von
intrazellulärem
Wasser zu extrazellulärem
Wasser) als Bezug verwendet wird, ist dies etwa 0,91. Wenn eine
andere Art von Indexwert für Ödem (das
Verhältnis
von extrazellulärem
Wasser zu Gesamtkörperwasser verwendet
wird) als ein Bezug verwendet wird, ist dies etwa 0,52. Für den vorherigen
Fall erfordert die Tendenz des Indexwerts von Ödem, der unter 0,91 absinkt,
eine zusätzliche
Aufmerksamkeit auf ein Ödem,
während für den letzteren
Fall die Tendenz des Indexwerts für Ödem, welcher über 0,52
ansteigt, eine zusätzliche
Aufmerksamkeit in Bezug auf ein Ödem
erfordert.
-
Der
Mittelwert von allen vorhergehenden Indexwerten von Ödem und
der Mittelwert von allen vorhergehenden Körpergewichtswerten kann als
der Referenz- bzw. Bezugsindexwert für Ödem bzw. als das Bezugskörpergewicht
verwendet werden. Dann kann bestimmt werden, welche Stufe von Ödem die
Person aufweist und ob die Nahrungsmenge gut reguliert wurde, indem
der vorliegende Indexwert von Ödem
und das vorliegende Körpergewicht
mit dem Bezugsindexwert von Ödem
und dem Be zugskörpergewichtswert
verglichen werden. Um diese auf einer Mittelung basierende Bestimmung
zu erfüllen,
kann die Ödemmeßvorrichtung
so modifiziert werden, daß:
der Indexwert des Ödems
und das Körpergewicht
in einem Hilfsspeicher 5 bei jeder Messung gespeichert
werden; der durchschnittliche bzw. mittlere Indexwert des Ödems und
das mittlere Körpergewicht
aus diesen gespeicherten Daten berechnet werden können; welche
Stufe des Ödems
die Person aufweist und ob die Nahrungsmenge gut reguliert wurde,
kann durch Vergleichen des gegenwärtigen Indexwerts von Ödem und
des gegenwärtigen
Körpergewichts
mit dem mittleren Indexwert des Ödems
und dem mittleren Körpergewicht
bestimmt werden; und die Bestimmungen, die so gemacht werden, werden
in der Anzeige unter Verwendung von Pfeilen oder gesichtsartigen
Markierungen angegeben, wie beispielsweise folgende: "↑" oder "(^0^) zeigt – ziemlich gut – an; "→" oder "(._.)" zeigt – gut an –, und "↓" oder "(T_T)" zeigt – schlecht – an.
-
Bei
Schritt 15 sind bzw. werden die Werte der Messung, Ableitungen
davon und andere Daten in einem Hilfsspeicher 5 gespeichert.
Derartige Daten können
zu externen Vorrichtungen über
ein externes Eingabe/Ausgabe-Interface 7 transferiert werden.
-
Bei
Schritt 16 geht, wenn die Wiedermessungstaste bzw. Neumessungstaste
gedrückt
ist, das Verfahren zurück
zu Schritt 11, von welchem eine weitere Serie von Tätigkeiten,
welche zur Messung getätigt
werden, neuerlich ausgeführt
wird. Wenn die graphische Darstellungstaste statt der Neumessungstaste
gedrückt
wird, geht das Verfahren zu Schritt 17, wo das Schirmbild
von 8 oder 9 auf der Anzeige erscheint. 8 zeigt
eine retrographische Darstellung der Indexwerte von Ödem und
der Körpergewichte,
die in der letzten und vorhergehenden Messung gemessen wurde, die
in einer 24 Stunden-Periode ausgeführt wurden, gezählt von
der letzten Messung an. 9 zeigt eine retrographische
Darstellung der Indexwerte des Ödems
und die Körpergewichte,
die in allen Messungen gemessen wurden, welche vorher ausgeführt wurden.
-
In
diesen Diagrammen bzw. Graphen wird das Verhältnis von intrazellulärem Wasser
zu extrazellulärem
Wasser (ICW/ECW) als der Indexwert von Ödem verwendet und das Körpergewicht
(Wt) wird als die relevanten Daten verwendet, auf die Bezug genommen
wird. Das extrazelluläre
Wasser (ECW) oder das Verhältnis
zwischen extrazellulärem
Wasser und Gesamtkörperwasser
(ECW/TBW) kann als der Indexwert von Ödem verwendet werden, und die
fettfreie Masse kann als die relevanten Daten verwendet werden,
auf die Bezug genommen wird.
-
In 8 können zwei
oder mehr retrographische Darstellungen der Werte von Messungen,
welche für 24
Stunden und für
eine lange Zeitdauer, wie eine Woche oder einen Monat ausgeführt wurden,
zur Anzeige ausgewählt
werden, um dadurch das Überwachen
der historischen Veränderung
der Variablen für
eine verlängerte
Zeitdauer zu erlauben.
-
Indem
neuerlich auf 9 Bezug genommen wird, wird
die Länge
der Zeit, die sich vom Beginn bis zur letzten Messung erstreckt,
in 12 gleiche Unterteilungen unterteilt, und jedes Mittel bzw. jeder
Mittelwert der Indexwerte von Ödem,
das bzw. der in jedem der gleichmäßigen Unterteilungen berechnet
wird, wird als ein Wert so angezeigt, um insgesamt 12 Werte anzuzeigen.
Vorzugsweise ist die Anzahl der Unterteilungen 10 bis 15. Beispielsweise
in dem Fall, daß die Messungen
für einen
Monat ausgeführt
wurden, wird das vollständige Monat
vorzugsweise alle 3 Tage unterteilt, um 10 gleiche Unterteilungen
zur Verfügung
zu stellen. Die Meßspanne
von sechs Monaten kann jedes halbe Monat unterteilt werden, um 12
gleichmäßige Unterteilungen
zur Verfügung
zu stellen.
-
Dann
ermöglicht
bei Schritt 18 ein Drücken
der Beendigungstaste, daß die
Vorrichtung ausschaltet, wodurch die Messung beendet wird.
-
Die
folgende Beschreibung kehrt zu Schritt 8 zurück und beginnt
damit. Bei Schritt 8 wird die Taste "2", die
der "graphischen
Darstellung" zugewiesen
ist, gedrückt
und dann geht das Verfahren bzw. die Bearbeitung zu Schritt 19,
wo Daten und Parameter zur Anzeige aus dem Hilfsspeicher 5 entnommen
werden. Dann scheinen bei Schritt 17 die gewünschten
graphischen Darstellungen einer vorbestimmten Konfiguration auf,
wie sie in 8 oder 9 gezeigt
ist.
-
In
gleicher Weise wird bei Schritt 8 die Taste "3", die der "Kommunikation" zugewiesen ist, gedrückt und
dann geht das Verfahren zu Schritt 20, wo gewählte Daten
und Parameter von dem Hilfsspeicher 5 entnommen werden.
Bei Schritt 21 werden diese Daten und Parameter zu einem
gewählten
externen Datenprozessor über
Telefonleitungen übertragen.
Derartige Daten können
enthalten: die Werte von bioelektrischer Impedanz und andere gemessene
Werte (Spannung, Phasendifferenz dazwischen, und Datum und Zeit
der Messung, usw.); Ableitungen davon (R0, Rinf, Re, Ri, Zc, Rc,
Xc, oder Fc, usw.); Gewichte von Körperzusammensetzungen (intrazelluläres Wasser,
extrazelluläres
Wasser, Gesamtkörperwasser,
fettfreie Masse, Körperfett, usw.);
eine Vielzahl von Indexwerten von Ödem (extrazelluläres Wasser,
Verhältnis
zwischen intrazellulärem Wasser
und extrazellulärem
Wasser, Verhältnis
zwischen extrazellulärem
Wasser und Gesamtkörperwasser usw.);
persönliche
Spezifika (Identifikationsnummer, Name, Geschlecht, Alter, Größe, Körpergewicht,
usw.) und dgl.
-
Eine
derartige Kommunikation ist bei einer Ödemüberwachung zu Hause für einen
nicht stationären Patienten
verwendbar bzw. nützlich,
welcher unter medizinischer Behandlung ist. Dank einer derartigen
Kommunikationsfähigkeit
mißt der
Patient den Indexwert von Ödem
unter Verwendung der Ödemmeßvorrichtung zu
Hause, so daß er
die erforderlichen Daten, wie die gemessenen Indexwerte von Ödem zu dem
externen Datenprozessor übertragen
kann, der in dem Spital an einem entfernten Ort installiert ist.
Somit kann ein Arzt den Grad des Ödems des Patienten genau erkennen,
was es ihm erlaubt, einen Zeitpunkt für eine nächste Behandlung entsprechend
zuzuweisen bzw. vorzuschreiben. Ein signifikanter Beitrag zur medizinischen
Aktivität
kann erwartet werden.
-
Der
externe Datenprozessor kann ein erforderliches Verfahren an Daten
ausführen,
die von der Ödemmeßvorrichtung
empfangen sind bzw. werden, und der externe Datenprozessor kann
die Bearbeitungsergebnisse zu der Ödemmeßvorrichtung übertragen.
Ein Empfangen des Ergebnisses der Ödemmeßvorrichtung kann das Ergebnis
auf der Anzeige zeigen.
-
Als
nächstes
wird eine Ödemmeßvorrichtung
gemäß der zweiten
Ausbildung, welche einen Wechselstromsignalgenerator verwendet,
der fähig
ist, einen Wechselstrom einer einzigen Frequenz an seinen Ausgabeanschlüssen zur
Verfügung
zu stellen, beschrieben.
-
10 illustriert
Hauptteile der Ödemmeßvorrichtung,
welche unterschiedlich von der Ödemmeßvorrichtung
von 1 unter Verwendung eines Mehrfrequenz-Wechselstrom-Signalgenerators,
dahingehend ist, daß ein
Wechselstrom einer einzigen Frequenz einer Person zugeführt wird.
In diesem speziellen Beispiel steht die Person aufrecht, was das
Messen der bioelektrischen Impedanz erlaubt, die zwischen zwei Punkten auftritt,
die auf beiden Händen
gewählt
sind. Bezugnehmend auf 11 ist die Ödemmeßvorrichtung mit einer in der
Hand zu haltenden Art einer Elektrodenanordnung 54 ausgestattet,
welche gepaarte bzw. paarweise einen Meßstrom anlegende Elektroden 50 und 51 und
weitere gepaarte Spannungsmeßelektroden 52 und 53 umfaßt. Die
Elektroden sind voneinander entfernt an der Anordnung 54 festgelegt.
-
Statt
eines Messen der bioelektrischen Impedanz, die zwischen den Händen aufscheint,
kann die bioelektrische Impedanz, die zwischen einem und dem anderen
Fuß aufscheint,
durch Verwenden einer eine Sohle kontaktierenden Art einer Elektrodenanordnung 55 gemessen
werden, wie dies in 12 gezeigt ist. Sie hat gepaarte
einen Meßstrom
anlegende Elektroden 50 und 51 und weitere gepaarte
Spannungsmeßelektroden 52 und 53,
die an der Anordnung 55 festgelegt sind.
-
Der
Grad bzw. Stand eines Ödems
kann in derselben Weise wie oben gemessen werden. Spezifisch folgt
eine Serie von Tätigkeiten,
die für
die Messung ergriffen werden, dem Flußdiagramm von 2,
unter der Voraussetzung, daß bei
Schritt 12 ein Wechselstrom einer einzigen Frequenz F1 anstelle der mehreren Frequenzen zu einem
Fließen
in dem Körper
veranlaßt
wird, um den Wert der bioelektrischen Impedanz und die Phasendifferenz
zwischen dem angelegten Wech selstrom und der gemessenen Spannung
zu messen, die zwischen zwei Punkten aufscheint, die auf dem Körper gewählt sind.
-
Bei
Schritt 13 wird eine Entscheidung betreffend den bioelektrischen
Impedanzwert Z1, der für die Frequenz F1 gemessen
ist, in bezug darauf getroffen, ob es ein Bereich einer normalen
Impedanz ist (siehe den Graph von 13, der
für 50
KHz ausgedruckt ist, Abszisse: resistiver Wert R und Ordinate: reaktiver
Wert X), in welchem Normalwerte einer bioelektrischer Impedanz vorliegen
würden.
Wenn die bioelektrische Impedanz Z1 nicht
in der Domäne
bzw. in dem Bereich liegt, wird angenommen, daß sie abnormal ist, und dann
werden einige Variablen, die sich auf den Ort der bioelektrischen
Impedanz beziehen, von dem gemessenen Wert der bioelektrischen Impedanz
wie folgt erhalten.
-
Wie
dies oben beschrieben ist, wird angenommen, daß der Ort der bioelektrischen
Impedanzvektoren, die tatsächlich
gemessen sind, in Übereinstimmung
mit einer kreisförmigen
Bogenform ist. Die bioelektrische Impedanz Z1 liegt
auf einem gewählten
Punkt des Umfangs des Kreises, wie dies in 14 gezeigt
ist, in welchem die Abszisse (X-Achse) und die Ordinate (Y-Achse)
jeweils die resistive Komponente und reaktive Komponente der bioelektrischen
Impedanz darstellen bzw. repräsentieren.
-
Ein
Wert einer bioelektrischen Impedanz für eine gegebene Winkelfrequenz ωF ist gegeben
durch:
wo ω0 und β Konstante sind. Folgende Gleichung
(13) ergibt sich durch ein Substituieren von 1 für β in Gleichung (12)
-
-
Aus
dem gemessenen Wert einer bioelektrischen Impedanz und der gemessenen
Phasendifferenz können
die Gewichte von Körperzusammensetzungen,
wie Gesamtkörperwasser,
fettfreie Masse, Körperfett und
dgl. berechnet werden. Aus diesen berechneten Zusammensetzungsgewichten
können
Variable, wie Körperfettprozentsatz,
erhalten werden. Weiterhin wird ein Indexwert eines Ödems aus
der gemessenen Phasendifferenz und dem resistiven bzw. Widerstandswert
berechnet, wobei der Widerstandswert aus dem angelegten Wechselstrom
und dem gemessenen Spannungswert erhalten ist. Der so berechnete
Indexwert für Ödem scheint
auf der Anzeige 6 bei Schritt 14 und bei Schritt 17 auf.
Beispielsweise erscheinen die Schirmbilder von 15 und 16 abwechselnd
bei Schritt 17.
-
Die Ödemmeßvorrichtung 1 kann
so modifiziert werden, daß gewünschte Stücke an Information,
wie gemessene Werte einige Variable, die davon abgeleitet sind,
Gewichte von Körperzusammensetzungen,
Indexwerte von Ödem
und persönliche
Spezifika bzw. Besonderheiten in Speicherkarten 56, die
in 17 gezeigt sind, und anderen tragbaren Aufzeichnungsmedien
geschrieben werden können,
zu welchen andere Prozessoren zugreifen können. Da bzw. wenn er sich
dieser Funktion bedient, kann der Patient zu Hause die gewünschten
Stücke
an Information auf ein tragbares Aufzeichnungsmedium ohne Schreibarbeit
aufzeichnen, wobei er sie im Spital produziert bzw. bereitstellt.
-
Die Ödemmeßvorrichtung
kann in ein tragbares Terminal inkorporiert sein.
-
Die
eine Sohle kontaktierende Art einer Elektrodenanordnung 55 kann
leicht modifiziert werden, um als Waage 57 zu funktionieren,
die in 17 gezeigt ist. Mit dieser Modifikation
kann die Ödemmeßvorrichtung dem
Flußdiagramm
von 18 folgen, was es unnotwendig für den Benutzer
macht, sein Gewicht mit der Hilfe der tastenbetätigten Eingabevorrichtung 9 bei
Schritt 6 oder 10 einzugeben, wie dies oben beschrieben
ist. Spezifisch wird bei Schritt 2' bestätigt, daß die eine Sohle kontaktierende
Art einer Elektrodenanordnung 55, welche fähig ist,
das Gewicht einer Person zu wiegen, mit dem externen Eingabe/Ausgabe-Interface 7 verbunden
ist. Das Körpergewicht
wird bei Schritt 12' gemessen.
-
In
den Ausbildungen wird, wie oben beschrieben, die bioelektrische
Impedanz von Hand-zu-Fuß, Hand-zu-Hand
oder Fuß-zu-Fuß gemessen.
Selbstverständlich
können
zwei oder mehrere unterschiedliche bioelektrische Impedanzen unter
diesen eine nach der anderen gemessen werden, um zu lokalisieren,
auf welchem Teil des Körpers
ein Ödem
auftritt.
-
Wie
dies aus dem Obigen verstanden werden kann, können die Ödemmeßvorrichtung und das Verfahren
den Grad bzw. Stand eines Ödems
mit Genauigkeit und Einfachheit messen, indem wenigstens zwei Paare
von Elektroden an unterschiedlichen Orten aufgebracht werden, die
in dem Körper
gewählt
sind; ein Wechselstrom veranlaßt
wird, um in dem Körper über ein
Paar von Elektroden zu fließen;
eine Spannung gemessen wird, die zwischen dem Paar von Elektroden
aufscheint; eine Impedanz auf der Basis des zugeführten Wechselstroms
und der gemessenen Spannung berechnet wird; und ein Indexwert, der
den Stand eines Ödems
darstellt, auf der Basis der Impedanz berechnet wird.
wo ωc gleich 2πFc ist. Fc und β können auf Gleichung (11) berechnet werden, indem der gemessene Wert der bioelektrischen Impedanz verwendet wird.
