DE60222655T2

DE60222655T2 - Gerät zur Bestimmung des Basalstoffwechsels und Körpergewichtsindex, BMI

Info

Publication number: DE60222655T2
Application number: DE60222655T
Authority: DE
Inventors: Miyuki Kodama
Original assignee: Tanita Corp
Current assignee: Tanita Corp
Priority date: 2001-07-19
Filing date: 2002-07-11
Publication date: 2008-07-17
Anticipated expiration: 2022-07-12
Also published as: CN1199610C; DE60223201T2; DE60222655D1; JP3792547B2; EP1279366A3; JP2003024293A; DE60223201D1; EP1279366A2; US8135457B2; US7147603B2; CN1398572A; EP1386581A3; US20030050570A1; US20060094978A1; EP1852066A1; EP1386581A2; EP1279366B1; US20060094977A1; EP1386581B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Messung eines lebenden Körpers, die die Fähigkeit besitzt, Informationen eines lebenden Körpers, wie beispielsweise Basal- bzw. Grundstoffwechsel, Viszeralfettbereich, etc. einer zu messenden Person klar und verständlich anzuzeigen.
Stand der Technik
Um einen genauen Grundstoffwechsel einer zu messenden Person zu erfahren, war in der Vergangenheit eine teure und umfangreiche Vorrichtung notwendig. Zusätzlich sind viele Lasten und Messbedingungen erforderlich und die zu messende Person musste eine längere Zeit lang ruhen und dabei eine Gesichtsmaske und ein Mundstück tragen.
Zusätzlich konnte nur ein Spezialist die Messvorrichtung bedienen und die Messergebnisse auswerten. Somit kann die allgemeine Öffentlichkeit kaum ihre eigenen Tests durchführen, um eine genaue Messung ihres eigenen Grundstoffwechsels zu erhalten.
Aus diesen Gründen wurde in den meisten Fällen ein statistischer Standard-Grundstoffwechselwert verwendet, um den Grundstoffwechsel zu bestimmen. Der statistische Standard-Grundstoffwechselwert wird beispielsweise in Japan durch Multiplizieren eines Standardwerts des Grundstoffwechsels auf der Basis von Geschlecht und Alter gemäß dem Gesundheitsdienst (Health Service Bureau) des ehemaligen Ministeriums für Gesundheit und Fürsorge (Ministry of Health and Welfare) mit dem Körpergewicht erhalten. Dieser Standardwert wurde trotz der Wichtigkeit einer Beziehung zwischen Adipositas und Grundstoffwechsel verwendet.
Desweiteren wurden Informationen eines lebenden Körpers, wie beispielsweise Pulsfrequenz, Blutdruck, Körperfettrate bzw. -anteil, Viszeralfettbereich, Grundstoffwechsel etc. allgemein als die numerischen Werte von Messergebnissen angezeigt.
Der Grundstoffwechsel wird jedoch als direkt proportional zur fettfreien Masse anstatt zum eigentlichen Körpergewicht gesehen. Der Grundstoffwechsel, der unter Verwendung des oben genannten Verfahrens bestimmt wird, ist nur für einen Menschen geeignet, der einen standardmäßigen Körperbau und eine standardmäßige Körperzusammensetzung hat, da die Körperzusammensetzung ein starker, effektiver Faktor ist. Ein berechneter Wert des Grundstoffwechsels tendiert jedoch dazu, höher zu sein als ein beobachteter Wert des Grundstoffwechsels bei einem schlanken und muskulösen Mann (d. h. ein Mensch mit einem niedrigen Fettanteil). Daher ist das oben genannte Verfahren zum Berechnen des Grundstoffwechsels unter dem Gesichtspunkt der Beratung für Adipositas nicht bevorzugt.
Wie es zudem vorher beschrieben wurde, wurden die Informationen eines lebenden Körpers, wie beispielsweise Pulsfrequenz, Blutdruck, Körperfettanteil, Viszeralfettbereich, Grundstoffwechsel etc. häufig als die numerischen Werte angezeigt, aber diese numerischen Werte sind für die zu messende Person schwierig, das Messergebnis zu verstehen.
Als ein weiteres Beispiel bezieht sich die WO 01/28495 auf ein Gesundheitsverwaltungssystem für eine Person, bei dem der Grundumsatz (RMR; RMR = resisting metabolic rate) der Person in Intervallen unter Verwendung eines indirekten Kalorimeters bestimmt wird, wobei RMR-Werte beim Festsetzen und Ändern von Zielen beispielsweise bei einem Gewichtskontrollprogramm verwendet werden.
Die JP 2001/061806 bezieht sich auf eine Gesundheitsvorsorgevorrichtung zum Steuern bzw. Kontrollieren der Anzahl von Schritten, die Vieranschluss-Elektroden aufweist, die Speisungsseitenelektroden und Erfassungsseitenelektroden aufweisen, die elektrisch voneinander isoliert sind und an der Vorder- und Rückwand am rechten und linken Ende eines Gehäuses angeordnet sind, das mit einem Anbringungsteil, das an der Hüfte eines Benutzers angebracht werden soll, verbindbar ist.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Messung eines lebenden Körpers bereitzustellen, die eine verbesserte Fähigkeit aufweist, einen Grundstoffwechsel einer zu messenden Person zu berechnen.
Im Hinblick auf das Obige ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Messung eines lebenden Körpers bereitzustellen, die die Fähigkeit besitzt, einen Grundstoffwechsel einer zu messenden Person gemäß verschiedenen Körperbautypen zu berechnen.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Messung eines lebenden Körpers bereitzustellen, die die Fähigkeit besitzt, jegliche Veränderungen von Informationen eines lebenden Körpers einer zu messenden Person klar und verständlich anzuzeigen.
Zusammenfassung der Erfindung
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zur Messung eines lebenden Körpers bereitgestellt, umfassend: eine Personendaten-Eingabeeinheit; eine Basal- bzw. Grundstoffwechsel-Eingabeeinheit; eine Standardwert-Speichereinheit; eine Vergleichseinheit; und eine Anzeigeeinheit, wobei
die Personendaten-Eingabeeinheit zumindest ein Alter einer zu messenden Person eingibt,
die Grundstoffwechsel-Eingabeeinheit einen Grundstoffwechsel der zu messenden Person eingibt,
die Standardwert-Speichereinheit Standardwerte eines Grundstoffwechsels gemäß dem Alter speichert,
die Vergleichseinheit den durch die Eingabeeinheit eingegebenen Grundstoffwechsel mit den Standardwerten eines Grundstoffwechsels gemäß dem Alter vergleicht, die in der Speichereinheit gespeichert sind, und vorzugsweise ein Stoffwechselalter berechnet, das angibt, welchem Alter der Grundstoffwechsel der zu messenden Person entspricht, und
die Anzeigeeinheit die Informationen über das berechnete Stoffwechselalter anzeigt.
Bei einer exemplarischen Ausführungsform wird der Grundstoffwechsel der zu messenden Person, der durch die Grundstoffwechsel-Eingabeeinheit eingegeben wird, auf der Basis von fettfreier Masse der zu messenden Person berechnet.
Bei einer anderen exemplarischen Ausführungsform wird die fettfreie Masse auf der Basis von bioelektrischer Impedanz berechnet.
Bei einer weiteren exemplarischen Ausführungsform wird die fettfreie Masse auf der Basis der Dicke von subkutanem Fett berechnet.
Bei noch einer weiteren exemplarischen Ausführungsform rechnet die Grundstoffwechsel-Eingabeeinheit gemäß einer Atemanalyse.
Gemäß einem exemplarischen Aspekt ist eine Vorrichtung zur Messung eines lebenden Körpers bereitgestellt, umfassend: eine Personendaten-Eingabeeinheit; eine Basal- bzw. Grundstoffwechsel-Eingabeeinheit; eine Datenspeichereinheit; eine Vergleichseinheit; und eine Anzeigeeinheit, wobei
die Personendaten-Eingabeeinheit zumindest ein Alter einer zu messenden Person eingibt,
die Grundstoffwechsel-Eingabeeinheit einen Grundstoffwechsel der zu messenden Person eingibt,
die Datenspeichereinheit den durch die Eingabeeinheit eingegebenen Grundstoffwechsel speichert,
die Vergleichseinheit den letzten durch die Eingabeeinheit eingegebenen Grundstoffwechsel mit dem bereits gespeicherten Grundstoffwechsel vergleicht und
die Anzeigeeinheit das Ergebnis des Vergleichs anzeigt.
Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Vorrichtung zur Messung eines lebenden Körpers ferner eine Standardwert-Speichereinheit und bei der
die Standardwert-Speichereinheit Standardwerte eines Grundstoffwechsels gemäß dem Alter speichert,
die Vergleichseinheit den durch die Eingabeeinheit eingegebenen Grundstoffwechsel mit den Standardwerten eines Grundstoffwechsels gemäß dem Alter vergleicht, die in der Speichereinheit gespeichert sind, und ein Stoffwechselalter berechnet, das angibt, welchem Alter der Grundstoffwechsel der zu messenden Person entspricht, und
die Anzeigeeinheit die Informationen über das berechnete Stoffwechselalter anzeigt.
Gemäß einem weiteren exemplarischen Aspekt ist eine Vorrichtung zur Messung eines lebenden Körpers bereitgestellt, umfassend: eine Personendaten-Eingabeeinheit; eine Basal- bzw. Grundstoffwechsel-Eingabeeinheit; eine Standardwert-Speichereinheit; eine Arithmetik- bzw. Recheneinheit; eine Vergleichseinheit; und eine Anzeigeeinheit, wobei
die Personendaten-Eingabeeinheit zumindest ein Alter einer zu messenden Person eingibt,
die Grundstoffwechsel-Eingabeeinheit einen Grundstoffwechsel der zu messenden Person eingibt,
die Standardwert-Speichereinheit Standardwerte eines Grundstoffwechsels gemäß dem Alter speichert,
die Recheneinheit einen „BMI" auf Basis der Personendaten berechnet,
die Vergleichseinheit den durch die Eingabeeinheit eingegebenen Grundstoffwechsel mit den Standardwerten eines Grundstoffwechsels gemäß dem Alter vergleicht, die in der Speichereinheit gespeichert sind, und
die Anzeigeeinheit die Informationen über die Beziehung zwischen dem Ergebnis des Vergleichs und dem „BMI" anzeigt.
Bei einer exemplarischen Ausführungsform umfasst die Vorrichtung zur Messung eines lebenden Körpers ferner eine Ratschlaginformationen-Speichereinheit und bei der
die Ratschlaginformationen-Speichereinheit eine Ratschlaginformation gemäß der Beziehung zwischen dem Grundstoffwechsel und dem „BMI" speichert,
die Vergleichseinheit die Ratschlaginformationen für die zu messende Person basierend auf dem Ergebnis des Vergleichs und des „BMI" auswählt, und
die Anzeigeeinheit die ausgewählten Ratschlaginformationen anzeigt.
Bei einer anderen exemplarischen Ausführungsform enthält die Ratschlaginformation, die in der Ratschlaginformationen-Speichereinheit gespeichert ist, zumindest eine der Ratschlaginformationen für Übungstyp, Inhalt der Übung und Zeitintervall der Übung, die für das Alter der zu messenden Person geeignet sind.
Bei einer weiteren exemplarischen Ausführungsform vergleicht die Vergleichseinheit den eingegebenen Grundstoffwechsel mit den Standardwerten eines Grundstoffwechsels gemäß dem Alter und berechnet ein Stoffwechselalter, das angibt, welchem Alter der Grundstoffwechsel der zu messenden Person entspricht, und die Anzeigeeinheit zeigt die Informationen über das berechnete Stoffwechselalter an.
Gemäß einem noch weiteren exemplarischen Aspekt ist eine Vorrichtung zur Messung eines lebenden Körpers bereitgestellt, umfassend: eine Personendaten-Eingabeeinheit; eine Viszeralfettbereich-Eingabeeinheit; eine Arithmetik- bzw. Recheneinheit; eine Vergleichseinheit; und eine Anzeigeeinheit, wobei
die Personendaten-Eingabeeinheit zumindest ein Alter einer zu messenden Person eingibt,
die Viszeralfettbereich-Eingabeeinheit einen Viszeralfettbereich der zu messenden Person eingibt,
die Recheneinheit den Grundstoffwechsel der zu messenden Person berechnet,
die Vergleichseinheit den durch die Eingabeeinheit eingegebenen Viszeralfettbereich mit dem durch die Recheneinheit berechneten Grundstoffwechsel vergleicht, und
die Anzeigeeinheit das Ergebnis des Vergleichs anzeigt.
Bei einer exemplarischen Ausführungsform umfasst die Vorrichtung zur Messung eines lebenden Körpers ferner eine Ratschlaginformationen-Speichereinheit und bei der
die Ratschlaginformationen-Speichereinheit eine Ratschlaginformation gemäß der Beziehung zwischen dem Grundstoffwechsel und dem Viszeralfett speichert,
die Vergleichseinheit die Ratschlaginformationen für die zu messende Person basierend auf dem Ergebnis des Vergleichs auswählt, und
die Anzeigeeinheit die ausgewählten Ratschlaginformationen anzeigt.
Bei einer weiteren exemplarischen Ausführungsform umfasst die Vorrichtung zur Messung eines lebenden Körpers ferner eine Standardwert-Speichereinheit und bei der
die Standardwert-Speichereinheit Standardwerte eines Grundstoffwechsels gemäß dem Alter und Standardwerte eines Viszeralfettbereichs gemäß dem Alter speichert,
die Vergleichseinheit den eingegebenen Grundstoffwechsel mit den Standardwerten eines Grundstoffwechsels gemäß dem Alter vergleicht und ein Stoffwechselalter berechnet, das angibt, welchem Alter der Grundstoffwechsel der zu messenden Person entspricht, und ferner den eingegebenen Viszeralfettbereich mit den Standardwerten eines Viszeralfettbereichs gemäß dem Alter vergleicht und ein Viszeralfettalter berechnet, das angibt, welchem Alter der Viszeralfettbereich der zu messenden Person entspricht, und
die Anzeigeeinheit die Informationen über das berechnete Stoffwechselalter und das berechnete Viszeralfettalter anzeigt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die vorliegende Erfindung wird detaillierter mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
1 ein Graf ist, der eine Beziehung zwischen einem Standard des Grundstoffwechsels und dem Alter darstellt;
2 ein Graf ist, der eine Beziehung zwischen dem Grundstoffwechsel pro Körpergewicht und dem Alter darstellt;
3 ein Graf ist, der eine Beziehung zwischen einem beobachteten Wert des Grundstoffwechsels und einem berechneten Wert des Grundstoffwechsels unter Berücksichtigung eines Reziprokwerts eines Alters darstellt;
4 ein Graf ist, der eine Beziehung zwischen einer Differenz zwischen einem beobachteten Wert des Grundstoffwechsels und einem berechneten Wert des Grundstoffwechsels und fettfreier Masse darstellt;
5 ein Graf ist, der eine Beziehung zwischen dem Grundstoffwechsel und fettfreier Masse darstellt;
6 ein Graf ist, der eine Beziehung zwischen einem beobachteten Wert des Grundstoffwechsels und einem berechneten Wert des Grundstoffwechsels unter Berücksichtigung eines Reziprokwerts eines Alters und quadrierter fettfreier Masse darstellt;
7 ein Graf ist, der eine Beziehung zwischen einer Differenz zwischen einem beobachteten Wert des Grundstoffwechsels und einem berechneten Wert des Grundstoffwechsels und fettfreier Masse darstellt;
8 ein Graf ist, der eine Beziehung zwischen einem beobachteten Wert des Grundstoffwechsels und einem berechneten Wert des Grundstoffwechsels unter Berücksichtigung eines Reziprokwerts eines Alters und eines Körpergewichts darstellt;
9 ein Graf ist, der eine Beziehung zwischen einem beobachteten Wert des Grundstoffwechsels und einem berechneten Wert des Grundstoffwechsels unter Berücksichtigung eines Reziprokwerts eines Alters, quadrierter fettfreier Masse und einem Körpergewicht darstellt;
10 eine Liste eines Standards des Grundstoffwechsels gemäß dem Alter ist;
11 eine externe Ansicht ist, die eine Vorrichtung zur Messung eines lebenden Körpers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
12 ein Blockdiagramm ist, das eine interne Verbindung der Komponenten der Vorrichtung von 11 darstellt;
13 ein Flussdiagramm ist, das eine Hauptbetriebssequenz der Vorrichtung zur Messung eines lebenden Körpers darstellt;
14 ein Flussdiagramm ist, das ein Rechenoperationsprogramm darstellt;
15 ein Flussdiagramm ist, das ein Auswertungsprozessprogramm darstellt;
16 eine Liste ist, die eine Körperfettrate zur Verwendung bei einer Auswertung zeigt;
17 eine Liste ist, die einen Viszeralfettbereich zur Verwendung bei einer Auswertung zeigt;
18 eine Liste ist, die ein Stoffwechselalter zur Verwendung bei einer Auswertung zeigt;
19 eine Liste ist, die einen Grundstoffwechsel und eine Viszeralfettmasse zur Verwendung bei einer Auswertung zeigt;
20 eine Liste ist, die Übungsprogramme zeigt, die gemäß dem Ergebnis der Auswertung ausgeführt werden sollen;
21 eine Liste ist, die einen Grundstoffwechsel und einen BMI zur Verwendung bei einer Auswertung zeigt;
22A und 22B ein Beispiel einer Anzeige zeigen, die das Ergebnis der Auswertung darstellt;
23 eine externe Ansicht einer Messvorrichtung zum Messen eines Körperfettanteils und eines Bauchumfangs gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
24 ein schematisches Blockdiagramm ist, das Hauptkomponenten der Messvorrichtung in 23 darstellt; und
25 ein Flussdiagramm ist, das eine Hauptbetriebssequenz der Vorrichtung in 23 darstellt.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Zunächst wird die Messung eines Grundstoffwechsels beschrieben. Wie es in 1 gezeigt ist, haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung die Standardwerte des Grundstoffwechsels, die von dem Gesundheitsdienst (Health Service Bureau) des ehemaligen Ministeriums für Gesundheit und Fürsorge (Ministry of Health and Welfare) bereitgestellt werden, überprüft und festgestellt, dass diese Werte umgekehrt proportional sind zu einem Alter einer zu messenden Person. Wie es in 2 gezeigt ist, haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung zusätzlich beobachtet, dass der Grundstoffwechsel pro Körpergewicht ebenfalls umgekehrt proportional zu einem Alter ist.
Dementsprechend haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung herausgefunden, dass ein Reziprokwert eines Alters zusätzlich zu fettfreier Masse vorzugsweise bei der Berechnung des Grundstoffwechsels verwendet wird. Insbesondere kann der Grundstoffwechsel unter Verwendung der folgenden Formel berechnet werden: BMR = A1 × FFM + B1 × (1/Alter) + C1 worin BMR der Grundstoffwechsel (kcal/kg) ist, FFM die fettfreie Masse (kg) ist und A₁, B₁ und C₁ Konstante sind.
Wie in 3 gezeigt ist ein Korrelationskoeffizient zwischen dem Grundstoffwechsel, der unter Verwendung der oben genannten Formel erhalten wird, und dem beobachteten Grundstoffwechsel 0,870. Wie in 4 gezeigt beträgt die Differenz zwischen einem beobachteten Wert und einem berechneten Wert zu fettfreier Masse die Hälfte der herkömmlichen Daten.
Wie in 5 gezeigt tendiert ein berechneter Wert des Grundstoffwechsels dazu, niedriger zu sein als ein beobachteter Wert für Menschen mit extrem geringer fettfreier Masse. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben herausgefunden, dass ein Reziprokwert eines Alters und Quadrats davon zusätzlich zu fettfreier Masse vorzugsweise bei der Berechnung des Grundstoffwechsels verwendet wird. Insbesondere kann der Grundstoffwechsel unter Verwendung der folgenden Formel berechnet werden: BMR = A2 × FFM2 + B2 × FFM + C2 × (1/Alter) + D2 worin BMR der Grundstoffwechsel (kcal/kg) ist, FFM die fettfreie Masse (kg) ist und A₂, B₂, C₂ und D₂ Konstante sind.
Wie in 6 gezeigt ist ein Korrelationskoeffizient zwischen dem Grundstoffwechsel, der unter Verwendung der oben genannten Formel erhalten wird, und dem beobachteten Grundstoffwechsel 0,88, was wesentlich verbessert ist. Wie in 7 gezeigt ist die Differenz zwischen einem beobachteten Wert und einem berechneten Wert zu fettfreier Masse nahezu identisch.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung erkennen, dass der berechnete Wert des Grundstoffwechsels dazu tendiert, niedriger zu sein als ein beobachteter Wert davon bei Menschen mit geringer fettfreier Masse, insbesondere bei jungen schlanken Frauen und Kindern. So haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung herausgefunden, dass ein Reziprokwert eines Alters und Körpergewicht zusätzlich zu fettfreier Masse vorzugsweise bei der Berechnung des Grundstoffwechsels verwendet wird. Insbesondere kann der Grundstoffwechsel unter Verwendung der folgenden Formel berechnet werden: BMR = A3 × FFM + B3 × (1/Alter) + C3 × Körpergewicht + D3 worin BMR der Grundstoffwechsel (kcal/kg) ist, FFM die fettfreie Masse (kg) ist und A₃, B₃, C₃ und D₃ Konstante sind.
Wie in 8 gezeigt ist ein Korrelationskoeffizient zwischen dem Grundstoffwechsel, der unter Verwendung der oben genannten Formel erhalten wird, und dem beobachteten Grundstoffwechsel 0,879. Die Differenz zwischen einem beobachteten Wert und einem berechneten Wert zu fettfreier Masse ist die Hälfte der in 4 gezeigten Daten.
Wie in 5 gezeigt tendiert ein berechneter Wert des Grundstoffwechsels dazu, niedriger zu sein als ein beobachteter Wert bei Menschen mit geringer fettfreier Masse. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben herausgefunden, dass ein Reziprokwert eines Alters, Quadrats davon und Körpergewicht zusätzlich zu fettfreier Masse vorzugsweise bei der Berechnung des Grundstoffwechsels verwendet wird. Insbesondere kann der Grundstoffwechsel unter Verwendung der folgenden Formel berechnet werden: BMR = A4 × FFM2 + B4 × FFM + C4 × (1/Alter) + D4 × Körpergewicht + E4 worin BMR der Grundstoffwechsel (kcal/kg) ist, FFM die fettfreie Masse (kg) ist und A₄, B₄, C₄, D₄ und E₄ Konstante sind.
Wie in 9 gezeigt ist ein Korrelationskoeffizient zwischen dem Grundstoffwechsel, der unter Verwendung der oben genannten Formel erhalten wird, und dem beobachteten Grundstoffwechsel 0,88, was wesentlich verbessert ist. Der beobachtete Wert wurde durch eine Analyse von ausgeatmetem Gas erhalten. Die Differenz zwischen einem beobachteten Wert und einem berechneten Wert zu fettfreier Masse ist im Wesentlichen identisch mit den in 7 gezeigten Daten.
Gemäß der vorliegenden Erfindung sind die Werte für fettfreie Masse, Alter und Körpergewicht erforderlich, um den Grundstoffwechsel zu berechnen. Der Grundstoffwechsel kann daher beispielsweise dadurch bestimmt werden, dass ein Kontrollprogramm einer im Handel erhältlichen Körperfettmessvorrichtung mit Wiegeeinheit oder einer Körperfettmessvorrichtung verändert wird, bei der ein Wert eines Körpergewichts manuell eingegeben wird.
Jedes Verfahren zum Bestimmen von fettfreier Masse ist für die Verwendung mit der Erfindung akzeptabel, beispielsweise können ein Bioimpedanzanalyseverfahren (BIA-Verfahren), ein DEXA-Verfahren, ein Verfahren, das einen Messschieber verwendet, und dergleichen eingesetzt werden.
Zusätzlich kann eine Grundstoffwechselmessvorrichtung mit einer Atemsammelmaske zum Erhalten des Grundstoffwechsels verwendet werden.
Zum leichten Verständnis zeigt die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung jegliche Änderung der Charakteristik eines lebenden Körpers einer Person an, die auf die oben beschriebene Art berechnet wird, oder zeigt jegliche Abweichung von dem Standardwert einer derartigen Charakteristik eines lebenden Körpers an.
Alternativ kann die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung eine geeignetere Auswertung für jegliche Kombination von mehreren Charakteristiken eines lebenden Körpers durchführen, um einer zu messenden Person die optimale Ratschlaginformation bereitzustellen.
Nun wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben.
Ein Standardwert des Grundstoffwechsels gemäß dem Alter, wie er von dem ehemaligen Ministerium für Gesundheit und Fürsorge herausgegeben wird (Grundstoffwechsel pro Körpergewicht: kcal/kg), verändert sich mit den Jahren, wie es in 10 gezeigt ist. Bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung jedoch werden Standardwerte des Grundstoffwechsels verwendet, die so interpoliert sind, dass sie sich linear mit den Jahren ändern. Als Ergebnis der Verwendung derartig interpolierter Werte ist es möglich, mehr geeignete Standardwerte des Grundstoffwechsels für das Alter zu verwenden, das eine Personendatenangabe einer zu messenden Person ist.
Zur Messung des Körperfettanteils und des Viszeralfettbereichs sind verschiedene Typen von Messvorrichtungen im Handel erhältlich und daher werden sie verwendet, um den Körperfettanteil und den Viszeralfettbereich bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu messen.
11 ist eine externe Ansicht, die eine Vorrichtung 1 zur Messung eines lebenden Körpers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. 12 ist ein Blockdiagramm, das eine interne Verbindung der Komponenten der Vorrichtung 1 zur Messung eines lebenden Körpers von 11 darstellt.
Die Vorrichtung 1 zur Messung eines lebenden Körpers enthält vier Elektroden auf einer oberen Oberfläche davon. Insbesondere bestehen sie aus einem Paar stromzuführender Elektroden 2A, 2B und einem Paar Spannungsmesselektroden 3A, 3B, die als ein Impedanzmessungsmittel zum Messen der Impedanz zwischen beiden Füßen einer zu messenden Person angeordnet sind.
Das Paar stromzuführender Elektroden 2A, 2B ist mit einem Hochfrequenz-Konstantstromkreis 4 verbunden, um einen schwachen Hochfrequenz-Konstantstrom zuzuführen. Ein anderes Paar Spannungsmesselektroden 3A, 3B ist mit einem Spannungsmesskreis 5 zum Messen eines jeglichen Spannungsabfalls, der durch den Konstantstrom erzeugt wird, verbunden. Die Vorrichtung 1 enthält ferner einen Körpergewichtsmesskreis 6 zum Messen des Körpergewichts einer zu messenden Person, wenn sie sich auf die Vorrichtung 1 stellt. Der Spannungsmesskreis 5 und der Körpergewichtsmesskreis 6 sind mit einer Arithmetik- bzw. Rechensteuereinheit 10 verbunden, die in der Lage ist, analoge in digitale Werte umzuwandeln, eine Körperfettmasse und einen Grundstoffwechsel zu berechnen und mehrere Steuervorgänge durchzuführen.
Eine Personendaten-Eingabeeinheit 11 enthält drei Schalter: einen Auf-Schalter 11A, einen Ab-Schalter 11B und einen Einstellschalter 11C.
Die Vorrichtung enthält ferner eine Anzeigeeinheit 12 zum Anzeigen der eingegebenen Personendaten, des gemessenen Körpergewichts und des berechneten Körperfettanteils und des Grundstoffwechsels. Zusätzlich sind persönliche Messschalter 13 an einem Vorderendabschnitt der Vorrichtung 1 montiert.
Die Vorrichtung 1 enthält ferner eine Uhreinheit 14 zum Messen des aktuellen Datums und der Zeit und eine Speichereinheit 15 zum Speichern der Personendaten für mehrere Personen, des gemessenen Körpergewichts und der bioelektrischen Impedanz.
Als nächstes wird ein Betrieb der Vorrichtung zur Messung eines lebenden Körpers beschrieben, allerdings nur kurz, da die Messung und Berechnung des Körperfettanteils beispielsweise in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 5-49050 zu finden sind und die entsprechenden Produkte im Handel erhältlich sind.
13 ist ein Flussdiagramm, das eine Betriebssequenz der Vorrichtung 1 zur Messung eines lebenden Körpers darstellt.
Wenn ein Benutzer das erste Mal mit der Vorrichtung 1 misst, dann ist es notwendig, vorher eine Einstellung der Personendaten durchzuführen.
Wenn irgendeiner der persönlichen Messschalter 13 gedrückt wird, dann wird die Vorrichtung 1 zur Messung eines lebenden Körpers eingeschaltet. Dann wird eine Überprüfung durchgeführt, um zu bestimmen, ob es in dem Speicherbereich eingestellte Personendaten gibt, die dem persönlichen Messschalter entsprechen, der gedrückt wurde (Schritt S1).
Wenn es keine eingestellten Daten gibt, dann geht das Programm in den Einstellmodus über. Der Benutzer modifiziert numerische Werte und Informationen, die auf der Anzeigeeinheit 12 angezeigt werden, mit dem Auf-Schalter 11A und dem Ab-Schalter 11B, bis die Richtigen angezeigt werden. Daraufhin drückt der Benutzer den Einstellschalter 11C, um die Personendaten in die Vorrichtung einzugeben. Auf diese Weise werden die Personendaten, wie beispielsweise Geschlecht, Alter, Größe und Bauchumfang eingegeben (Schritte S2 bis S5). Die so eingegebenen Personendaten werden in der Speichereinheit 15 zusammen mit der Messschalternummer gespeichert (Schritt S6).
Nach dem Einstellen der Personendaten, oder falls sie bereits eingestellt wurden, wird eine Nachricht angezeigt, um den Benutzer zu veranlassen, sich auf die Vorrichtung 1 zu stellen (Schritt S7).
Wenn der Einstellschalter 11 hier gedrückt wird, dann geht das Programm in den Einstellmodus über (Schritt S8). Die Anzeige in Schritt S7 fährt fort, bis der Körpergewichtsmesskreis 6 eine Last erfasst (Schritt S9).
Der Benutzer stellt sich so auf die Vorrichtung 1, dass die Zehenspitze und Ferse des rechten Fußes mit der stromzuführenden Elektrode 2A und der Spannungsmesselektrode 3A in Kontakt sind und die Zehenspitze und Ferse des linken Fußes mit der stromzuführenden Elektrode 2B und der Spannungsmesselektrode 3B in Kontakt sind. Dann misst der Körpergewichtsmesskreis 6 das Körpergewicht des Benutzers (Schritt S10).
Dann wird die Messung der bioelektrischen Impedanz durchgeführt. Ein Wechselstrom von dem Hochfrequenz-Konstantstromkreis 5 fließt über die stromzuführenden Elektroden 2A, 2B in den Körper des Benutzers und die Spannung über den Spannungsmesselektroden 3A, 3B wird mit dem Spannungsmesskreis 5 gemessen. Danach berechnet der Rechensteuerabschnitt 10 die bioelektrische Impedanz des Benutzers (Schritt S11).
Dann wird eine Rechenoperation basierend auf dem gemessenen Körpergewicht und der bioelektrischen Impedanz sowie den in der Speichereinheit 15 gespeicherten Personendaten durchgeführt (Schritt S12).
Anhand des Ergebnisses der Rechenoperation wird eine Auswertung des Zustands des lebenden Körpers durchgeführt (Schritt S13) und die Anzeige des Auswertungsergebnisses wird auf der Anzeigeeinheit 12 erzeugt (Schritt S14). Die Anzeige weist Mehrfachmuster auf, die jeweils sequentiell für eine feste Zeitdauer angezeigt werden.
Dann wird die Anzeige aller Posten erzeugt, und nach der vorbestimmten Zeitdauer erlischt sie und die Vorrichtung 1 wird ausgeschaltet.
Als nächstes wird die Rechenoperation im Detail beschrieben.
14 ist ein Flussdiagramm, das ein Rechenoperationsprogramm darstellt. Bei diesem Programm wird zunächst der Körperfettanteil %Fett berechnet (Schritt S21). Wie vorher beschrieben wurde die Berechnung des Körperfettanteils in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 5-49050 beschrieben, und daher wird hier keine weitere Beschreibung abgegeben.
Dann wird der Viszeralfettbereich berechnet (Schritt S22).
Der Viszeralfettbereich VFA (VFA = visceral fat area) wird unter Verwendung der folgenden Formal basierend auf Hüftumfang W(cm), Größe Hat(cm), Körpergewicht Wt(kg) und Alter berechnet: VFA = A5W + B5Ht/FFC + C5(Fett/Ht2)2 + D5BMI + E5Alter(worin A₅, B₅, C₅, D₅ und E₅ konstant sind).
In der Formel ist FFC die fettfreie Masse und Fett die Körperfettmasse. Die Werte der fettfreien Masse und der Körperfettmasse werden abgeleitet, wenn der Körperfettanteil berechnet wird (Schritt S21). Desweiteren ist BMI der Körpermassenindex, der sich aus „(Körpergewicht)/(Größe)²" berechnet.
Auf diese Weise wird der Viszeralfettbereich VFA berechnet.
Als nächstes wird der Grundstoffwechsel berechnet (Schritt S23).
Die Berechnung des Grundstoffwechsels BMR erfolgt unter Verwendung einer der vier vorher beschriebenen Formeln.
Dann wir der Auswertungsprozess detaillierter beschrieben.
15 ist ein Flussdiagramm, das ein Auswertungsprozessprogramm darstellt. Zunächst wird der vorherige Wert des Körperfettanteils aus der Speichereinheit 15 ausgelesen (Schritt S31). Der vorherige Wert des Körperfettanteils wird mit einem berechneten Wert des Körperfettanteils verglichen und abhängig von dem Vergleichsergebnis wird eine Überprüfung durchgeführt, um zu bestimmen, ob sich der Körperfettanteil erhöht, verringert hat oder ohne jegliche Veränderung intakt geblieben ist (Schritt S32). Zudem wird der derzeitige Zustand des Körperfettanteils ausgewertet (Schritt S33). Insbesondere wird eine Überprüfung durchgeführt, um zu bestimmen, ob der Körperfettanteil höher, niedriger oder auf Standardniveau ist, und zwar indem herausgefunden wird, zu welchem Posten in der Liste von 16 der in Schritt S21 berechnete Körperfettanteil gehört, basierend auf dem Alter und dem Geschlecht.
Als nächstes wird die Auswertung des Viszeralfettbereichs durchgeführt. Insbesondere wird der vorherige Wert des Viszeralfettbereichs aus der Speichereinheit (15) ausgelesen (Schritt S34). Der vorherige Wert des Viszeralfettbereichs wird mit einem berechneten Wert des Viszeralfettbereichs verglichen und abhängig von dem Vergleichsergebnis wird eine Überprüfung durchgeführt, um zu bestimmen, ob sich der Viszeralfettbereich erhöht, verringert hat oder ohne jegliche Veränderung intakt geblieben ist (Schritt S35). Zudem wird der derzeitige Zustand des Viszeralfettbereichs ausgewertet (Schritt S36). Insbesondere wird eine Überprüfung durchgeführt, um zu bestimmen, ob der Viszeralfettbereich höher, niedriger oder auf Standardniveau ist, und zwar indem herausgefunden wird, zu welchem Posten in der Liste von 17 der in Schritt S22 berechnete Viszeralfettbereich gehört, basierend auf dem Alter und dem Geschlecht. Der Begriff „Viszeralfettniveau" in 17 ist als ein Index definiert, der aus dem berechneten Wert des Viszeralfettbereichs auf eine solche Weise abgeleitet wird, dass das Niveau 1 bei 10 cm² festgelegt wird und sich mit jeder Zunahme des Bereichs von 10 cm² um ein Niveau erhöht.
Danach wird die Berechnung des Viszeralfettalters durchgeführt. Das Viszeralfettalter wird in der folgenden Formel unter Verwendung des Viszeralfettbereichs VFA berechnet: Viszeralfettalter = A6VFA + B6 (worin A₆ und B₆ konstant sind).
Als nächstes wird der vorherige Wert des Grundstoffwechsels aus der Speichereinheit (15) ausgelesen (Schritt S37). Der vorherige Wert des Grundstoffwechsels wird mit einem berechneten Wert des Grundstoffwechsels verglichen und abhängig von dem Vergleichsergebnis wird eine Überprüfung durchgeführt, um zu bestimmen, ob sich der Grundstoffwechsel erhöht, verringert hat oder ohne jegliche Veränderung intakt geblieben ist (Schritt S38). Zudem wird der derzeitige Zustand des Grundstoffwechsels ausgewertet (Schritt S39). Insbesondere wird eine Überprüfung durchgeführt, um zu bestimmen, ob der Grundstoffwechsel höher, niedriger oder auf Standardniveau ist, und zwar indem herausgefunden wird, wie groß die Differenz zwischen dem in Schritt S23 berechneten Grundstoffwechsel und dem entsprechenden Wert in der Liste von 10 ist, basierend auf dem Alter und dem Geschlecht. Wenn insbesondere die Differenz innerhalb von ±10% ist, dann wird der Grundstoffwechsel als der Standard angesehen. Wenn die Differenz über +10% ist, dann wird der Grundstoffwechsel als höheres Niveau angesehen, während, wenn die Differenz unter –10% ist, der Grundstoffwechsel als niedrigeres Niveau angesehen wird.
Wenn beispielsweise ein Benutzer die Personendaten: 30 Jahre alt, männlich, Körpergewicht 50 kg und einen berechneten Grundstoffwechsel von 1250 kcal hat, dann entspricht der Grundstoffwechsel pro Körpergewicht 1250 ÷ 50 = 25,0 (kcal/kg). Wenn diese mit dem Standardwert für den Mann von 30 Jahren wie in 10 gezeigt verglichen wird: (25,0 – 22,3)/22,3 × 100 = 12,1%
Dieser Wert von +12,1% wird als „höheres Niveau des Grundstoffwechsels" interpretiert.
Dann wird das Stoffwechselalter bestimmt. Dies ist ein Index, der das Alter der gemeinen Leute darstellt, deren Grundstoffwechsel dem des Benutzers entspricht. Das Stoffwechselalter wird unter Verwendung der Liste in 18 basierend auf dem berechneten Grundstoffwechsel und dem Geschlecht bestimmt.
Dann wird die Auswertung mit Matrixformat durchgeführt. Dieser Auswertungsprozess wird mit einer Kombination aus berechnetem Viszeralfettbereich und Grundstoffwechsel wie eine Matrix durchgeführt, um einen effektiveren Ratschlag für den Benutzer zu bestimmen. 19 ist eine Liste, die ein Beispiel von Ratschlaginformationen mit mehreren Kombinationen aus Viszeralfett und Grundstoffwechsel darstellt. Der Ausdruck „empfohlenes Übungsprogramm" in 19 gibt ein Aerobic-Übungsprogramm an, das für den Benutzer gemäß seines Grundstoffwechsels und seines Viszeraifetts geeignet ist. 20 ist eine Liste, die eine Mehrzahl von Übungsprogrammen darstellt. Einige Spalten in 20 geben unterschiedliche Übungsprogramme gleichzeitig für „tagsüber" und „vor dem Schlafengehen" an. Sie können jedoch je nach Tageszeit separat angegeben werden.
Desweiteren kann eine Auswertung des Grundstoffwechsels und des BMI in Kombination effektivere Ratschlaginformationen für den Benutzer bestimmen. 21 ist eine Liste, die ein Beispiel von Ratschlaginformationen mit mehreren Kombination aus Grundstoffwechsel und BMI darstellt. Der Ausdruck „Übungsprogramm" in 21 gibt eine Muskelaufbauübung oder ein Aerobic-Übungsprogramm an, die für den Benutzer gemäß seines Grundstoffwechsels und BMI geeignet sind. Das Übungsprogramm wird ähnlich aus denjenigen in 20 ausgewählt.
Einige Beispiele der Auswertung mit Matrixformat werden nachfolgend beschrieben.
Wenn der Grundstoffwechsel des Benutzers als „höheres Niveau" bewertet wird und das Niveau des Viszeralfettbereichs weniger als 10 ist, dann wird die Ratschlaginformation der oberen linken Position der Liste von 19 ausgewählt. Das Übungsprogramm ➀C wird aus denjenigen in der Liste von 20 ausgewählt. Dementsprechend lautet die angezeigte Nachricht: „jugendlicher und gesund aussehender sportlicher Typ, unteres gefährliches Niveau von Viszeralfett und höheres Stoffwechselniveau. Derzeitige Körperform halten! Empfohlenes Übungsprogramm sind Stretchübungen zum Entspannen und Muskeltraining (hauptsächlich für Bauchmuskeln) zum Halten der Körperform für eine Dauer von 5 Min".
Wenn der Grundstoffwechsel des Benutzers auf einem höheren Niveau ist und das Niveau des BMI weniger als 18.5 ist, dann wird die Ratschlaginformation der oberen linken Position in der Liste von 21 ausgewählt. Das Übungsprogramm ➀C wird aus denjenigen in der Liste von 20 ausgewählt. Dementsprechend lautet die angezeigte Nachricht: „athletischer Typ mit straffem, schlanken Körper und schwierig, dick zu sein. Um die Muskeln beizubehalten, ist das empfohlene Übungsprogramm Stretchübungen zum Entspannen und Muskeltraining (hauptsächlich für Bauchmuskeln) zum Halten der Körperform für eine Dauer von 5 Min".
Das Ergebnis des Auswertungsprozesses und die entsprechenden Ratschlaginformationen werden auf der Anzeigeeinheit 12 in Schritt S14 angezeigt.
22A und 22B sind jeweils eine Ansicht, die ein Beispiel von Ergebnissen darstellt. Insbesondere zeigt 22A den Körperfettanteil, das Viszeralfettniveau und den Grundstoffwechsel, die der Reihe nach von oben angezeigt werden.
Für den Körperfettanteil werden der in Schritt 21 berechnete numerische Wert und das Ergebnis der Auswertung angegeben. Wenn der Körperfettanteil innerhalb des normalen Bereichs ist, wird ein Zeichen „O" angezeigt. Ansonsten wird ein Zeichen „X" angezeigt. Wenn sich durch einen Vergleich mit dem vorhergehenden Wert in Schritt S32 herausstellt, dass der Körperfettanteil verringert ist, dann wird „ein Pfeil nach unten" angezeigt. Wenn jedoch umgekehrt der Körperfettanteil erhöht ist, dann wird „ein Pfeil nach oben" angezeigt. Wenn es zudem keine Veränderung des Körperfettanteils gibt, dann wird „ein horizontaler Pfeil" angezeigt.
Für das Viszeralfettniveau wird der in Schritt 36 erhaltene Wert und das entsprechende Zeichen „O", „Δ" oder „X" angezeigt. Insbesondere bedeutet das Zeichen „O" wie es in 17 gezeigt ist, dass der Viszeralfettbereich OK ist; das Zeichen „Δ" bedeutet, dass ein wenig Aufmerksamkeit erforderlich ist; und das Zeichen „X" bedeutet, das wesentliche Aufmerksamkeit erforderlich ist. Zum Vergleich mit dem vorhergehenden Wert wird derselbe Pfeil wie derjenige des Körperfettanteils verwendet, abhängig von dem in Schritt S35 erhaltenen Ergebnis.
Für den Grundstoffwechsel wird „höher", „Standard" oder „niedriger" angezeigt, abhängig von dem Ergebnis der Auswertung in Schritt S39. Wenn der Grundstoffwechsel höher ist, wird das Zeichen „⌾" angezeigt. Wenn er Standard ist, wird „O„ angezeigt. Desweiteren wird „X" angezeigt, wenn er niedriger ist. Zum Vergleich mit dem vorhergehenden Wert wird derselbe Pfeil wie derjenige des Körperfettanteils verwendet.
Zusätzlich werden das Viszerallfettalter und das Stoffwechselalter, die in dem Auswertungsprogramm bestimmt werden, angezeigt.
Nachdem die vorbestimmte Zeitspanne verstrichen ist, wird die Anzeige zu der in 22B gezeigten geändert. Die Anzeige in einem oberen Abschnitt, in dem der Körperfettanteil, das Viszeralfettniveau und der Grundstoffwechsel angegeben werden, bleibt identisch, aber einige Ratschlaginformationen werden zusätzlich in einem unteren Abschnitt angezeigt. Die Ratschlaginformation ist eine, die im Auswertungsschritt S40 mit der Kombination aus Viszeralfett und Grundstoffwechsel bestimmt wurde und aus denen in der Liste von 19 ausgewählt wurde. Und das empfohlene Übungsprogramm ist ebenfalls eins, das aus denen in der Liste von 20 ausgewählt wurde.
Obwohl es nicht in der Figur gezeigt ist, werden nach Verstreichen einer weiteren vorbestimmten Zeitspanne gemäß der Auswertung im Matrixformat mit der Kombination aus Grundstoffwechsel und BMI, die in Schritt S40 von 15 durchgeführt wird, die Ratschlaginformationen, die aus denen in 21 ausgewählt werden und das entsprechende Übungsprogramm, das aus denen in 20 ausgewählt wird, auf der Anzeigeeinheit 12 in 11 angezeigt.
Bei der obigen Ausführungsform wurden die Daten aus der Messung der bioelektrischen Impedanz verwendet, um den Körperfettanteil, den Viszeralfettbereich und den Grundstoffwechsel zu berechnen. Eine andere Ausführungsform, bei der die Dicke von Fett mit einem Messschieber gemessen wird, kann jedoch auch möglich sein, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Nun wird eine solche Ausführungsform detaillierter beschrieben.
Bevor das Prinzip der vorliegenden Erfindung beschrieben wird, wird die Berechnung des Körperfettanteils beschrieben. Die Personendaten Größe, Körpergewicht, Alter und Geschlecht werden eingegeben und dann wird die Dicke von subkutanem Fett eingegeben. Vorzugsweise wird die Dicke von subkutanem Fett in dem Messprozess gemessen, der von der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen (abgekürzt FAO; FAO = Food and Agriculture Organization) und der Weltgesundheitsorganisation (abgekürzt WHO; WHO = World Health Organization) empfohlen wird, bei dem ein Messschieber zur Messung verwendet wird, wobei die Haut und das Fettgewebe dabei jeweils an zwei Stellen eines Körpers, d. h. einer hinteren Stelle am Oberarm und einer unteren Stelle am Schulterblattknochen eingeklemmt wird. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben die Summe der gemessenen Werte als die Dicke von subkutanem Fett definiert und den Körperfettanteil eines ganzen Körpers unter Verwendung einer der folgenden Formeln berechnet: Körperfettanteil = A7(Größe) + B7(Körpergewicht) + C7(Dicke) + D7(Alter) + E7(Geschlecht)worin A₇, B₇, C₇, D₇ und E₇ konstant sind. Oder alternativ Körperfettanteil = A8(BMI) + B8(Dicke) + C8(Alter) + D8(Geschlecht)worin BMI = (Körpergewicht (kg)/Größe (m))² und A₈, B₈, C₈, und D₈ konstant sind.
Ein Multiplizieren des Körperfettanteils mit dem Körpergewicht erzeugt bzw. ergibt die Körperfettmasse eines ganzen Körpers.
Dann werden gemäß den obigen Formeln die Konstruktion und der Betrieb einer Messvorrichtung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. 23 ist eine externe Ansicht einer Messvorrichtung 51 zum Messen des Körperfettanteils und des Bauchumfangs gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Messvorrichtung 51 enthält einen Greifabschnitt 52, den ein Benutzer mit seiner Hand hält. Der Greifabschnitt 52 ist an einer Seite davon mit einer Träger- bzw. Stützstange 53 zum Halten eines Messabschnitts, wie es später beschrieben wird, und an einer anderen Seite davon mit einem digitalen Messgerät 54 zum Messen der Länge versehen. Das digitale Messgerät 54 weist einen Riemen 55 und ein Verriegelungsmittel 56 an dem Ende des Riemens 55 auf. Das digitale Messgerät 54 ist so entworfen, dass der Riemen 55 ausgezogen ist und um einen Hüftabschnitt oder eine Bauchregion eines Benutzers über einen Nabel verlaufend gewickelt ist, und dann wird das Verriegelungsmittel 56 mit einem Gegenstück 57 (nicht gezeigt) auf bzw. an dem Griffabschnitt 52 zum Messen des Bauchumfangs verriegelt.
Ein Messschieberabschnitt 58 ist auf bzw. an dem Endabschnitt der Trägerstange 53 montiert. Der Messschieberabschnitt 58 enthält einen festen Abschnitt 59, der sicher auf bzw. an einem Ende der Trägerstange 53 montiert ist, und einen beweglichen Abschnitt 60, der verschiebbar auf bzw. an der Trägerstange 53 montiert ist. Der Messschieberabschnitt 58 misst die Dicke von subkutanem Fett durch Einklemmen der Haut und Fettgewebe zwischen dem festen Abschnitt 59 und dem beweglichen Abschnitt 60. Obwohl es in der Figur nicht gezeigt ist, ist jede der gegenüberliegenden Oberflächen des festen Abschnitts 59 und des beweglichen Abschnitts 60 mit einem Erfassungsmittel einschließlich eines Mikroschalters und dergleichen zum Schalten versehen, wenn ein Einklemmdruck einen vorbestimmten Wert erreicht.
Desweiteren ist ein Bedienabschnitt 62 einschließlich einer Anzeigeeinheit 61 an der Trägerstange 53 an der Seite entgegengesetzt des beweglichen Abschnitts 60 montiert. Der Bedienabschnitt 62 enthält zusätzlich zu der Anzeigeeinheit 61 eine Gruppe von Schaltern 63, die an einer oberen Oberfläche zum Eingeben verschiedener Arten von Daten montiert sind.
24 ist ein schematisches Blockdiagramm, das Hauptkomponenten der in 23 gezeigten Messvorrichtung 51 darstellt. Die zentrale Komponente ist eine Steuer- bzw. Regelschaltung 70, die einen Mikrocomputer, einen Speicher und dergleichen in sich enthaltend aufweist. Mit dieser Steuer- bzw. Regelschaltung 70 sind verbunden: eine Leistungsversorgungsschaltung 71; eine Anzeigeeinheit 61; eine Gruppe von Schaltern 63; ein digitales Messgerät 54; ein Messschieber 58; ein Erfassungsmittel 54 einschließlich eines Mikroschalters, etc.; und eine Ankündigungseinheit 72 einschließlich eines Buzzers bzw. Summers, etc.
Als nächstes wird ein Betrieb der Messvorrichtung 51 detailliert mit Bezug auf ein Flussdiagramm in 25 beschrieben. Beim Einschalten des Leistungsschalters bzw. Ein-Aus-Schalters (nicht gezeigt) wird eine anfängliche Einstellung des Mikrocomputers in der Steuer- bzw. Regelschaltung 70 durchgeführt (Schritt S51). Dann wird eine Überprüfung gemacht, um zu bestimmen, ob die Personendaten, zum Beispiel Geschlecht, Alter, Größe, Körpergewicht oder Körperbau, wie beispielsweise athletisch, in dem Speicher gespeichert wurden oder nicht (Schritt S52). Falls nicht, geht das Programm zu Schritt S53 über.
Die Gruppe von Schaltern 63 wird betätigt, um entweder männlich oder weiblich auszuwählen, und dann wird ein Eingabeknopf in der Schaltergruppe gedrückt, um die Daten (Schritt S53) einzugeben. Gleichermaßen wird die Gruppe von Schaltern 63 wiederholt betätigt, um jeden der numerischen Werte Alter, Größe und Körpergewicht einzustellen und um diese jedes Mal durch Drücken des Eingabeknopfs in die Schaltergruppe 63 (Schritt S54 bis S56) einzugeben, so dass sie in dem Speicher in der Steuer- bzw. Regelschaltung 70 gespeichert werden (Schritt S57).
Wenn die Personendaten in dem Speicher gespeichert wurden, wird in Schritt S52 eine bejahende Antwort erzeugt, auf das Drücken eines persönlichen Knopfs in der Schaltergruppe 63 zu warten (Schritt S58). Wenn der persönliche Knopf gedrückt wird, dann werden die Personendaten aus dem Speicher in der Steuer- bzw. Regelschaltung 70 ausgelesen (Schritt S59) und eine Nachricht wird auf der Anzeigeeinheit 61 angezeigt, um einen Benutzer zu veranlassen, den Umfang seines Bauchs zu messen (Schritt S60).
Gemäß dieser Nachricht wickelt der Benutzer den Riemen 55 um seinen Bauch und drückt den Messschalter in der Schaltergruppe 63. Dann wird in Schritt S61 eine bejahende Antwort erzeugt, so dass die Messdaten des digitalen Messgeräts 54 in dem Speicher gespeichert werden (Schritt S62).
Danach wird eine Nachricht auf der Anzeigeeinheit 61 angezeigt, um den Benutzer zu veranlassen, die Dicke von subkutanem Fett zu messen (Schritt S63).
Gemäß dieser Nachricht agiert der Benutzer, um den beweglichen Abschnitt 60 zu dem Greifabschnitt 52 der Vorrichtung in 23 hinzuschieben, klemmt die Haut und Fettgewebe mit seinen Fingern zwischen den festen Abschnitt 59 und den beweglichen Abschnitt 60 und drückt danach den Messschalter in der Schaltergruppe 63. Dann wird in Schritt S64 eine bejahende Antwort erzeugt, so dass die Messdaten des Messschiebers 58 gelesen und in dem Speicher gespeichert werden (Schritt S65).
Als nächstes wird die Berechnung des Körperfettanteils unter Verwendung der oben genannten Formeln durchgeführt, basierend auf dem gespeicherten Bauchumfang, der Dicke des subkutanen Fetts und der Personendaten des Benutzers.
Dann wird der Berechnungs- und Auswertungsprozess des Grundstoffwechsels und des Viszeralfettbereichs durchgeführt (Schritt S66), aber auf eine weitere Beschreibung davon wird hier verzichtet, da er im Wesentlichen gleich dem in dem Fall der Messung der bioelektrischen Impedanz ist, wie es bereits erwähnt wurde.
Zusätzlich wird das Ergebnis der Berechnung und Auswertung auf der Anzeigeeinheit 61 angezeigt (Schritt S67), was ebenfalls im Wesentlichen gleich dem Fall der Messung der bioelektrischen Impedanz ist, wie es bereits erwähnt wurde. Danach wird die Leistung abgeschaltet, um den Betrieb der Messvorrichtung zu beenden.
Bei der obigen Ausführungsform wurde der Messschieber verwendet, um die Dicke von subkutanem Fett zu messen. Alternativ kann jegliche Art von anderer Messvorrichtung verwendet werden, beispielsweise eine, die Ultraschallwellen verwendet, solange sie die Dicke von subkutanem Fett messen kann.
Bei der obigen Ausführungsform wurde als Beispiel eine Vorrichtung beschrieben, die eine Konfiguration aufweist, bei der zusätzlich zu der Messung des Körpergewichts bioelektrische Impedanz zwischen beiden Füßen des Benutzers gemessen wird. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf eine derartige Konfiguration begrenzt. Die Vorrichtung kann beispielsweise entworfen sein, um eine andere Konfiguration aufzuweisen, bei der keine Messung des Körpergewichts durchgeführt wird, sondern nur ein Vergleich der bioelektrischen Impedanz zur Bewertung eines Benutzers durchgeführt wird. In diesem Zusammenhang kann die bioelektrische Impedanz zwischen beiden Händen oder zwischen Händen und Füßen gemessen werden. Alternativ kann eine Mehrzahl von Elektroden verwendet werden, um die bioelektrische Impedanz in einer Mehrzahl von Teilen des Körpers des Benutzers zu messen. In diesem Fall kann auf Grund der erhöhten Anzahl an Parametern, die für den Vergleich verwendet werden, die Körperzusammensetzung in jedem der Teile gemessen und angezeigt werden.
Zusätzlich wurde bei der obigen Ausführungsform die Messvorrichtung als die Fähigkeit aufweisend beschrieben, den Körperfettanteil, welcher der Anteil an in dem Körper des Benutzers vorhandenem Körperfett ist, als ein Index über den Körper zu berechnen. Die Messvorrichtung kann jedoch eine andere Fähigkeit aufweisen, und zwar das Berechnen der Körperfettmasse, welche die Menge an Körperfett ist, die in dem Körper vorhanden ist. Alternativ kann die Vorrichtung die Viszeralfettmasse berechnen, die in der Umgebung eines Organs innerhalb der Bauchhöhe abgelagert wird.
Ferner wurde bei der obigen Ausführungsform die Messvorrichtung als eine Konfiguration aufweisend beschrieben, die derart ist, dass eine Messeinheit in dieser enthalten ist, um die bioelektrische Impedanz oder das Körpergewicht zu berechnen, wobei die Informationen eines lebenden Körpers, wie beispielsweise Grundstoffwechsel, Viszeralfett oder BMI basierend auf dem gemessen Wert der bioelektrischen Impedanz oder des Körpergewichts gemessen werden und die effektive Information angezeigt wird. Die Messvorrichtung kann jedoch von einem beliebigen Rechentyp sein, bei dem eine Messung der bioelektrischen Impedanz oder des Körpergewichts separat oder extern durchgeführt wird, wobei der gemessene Wert derartiger lebender Informationen manuell darin eingegeben wird und verschiedene Arten von Auswertung und Anzeige basierend auf diesen eingegebenen Informationen durchgeführt werden.
Desweiteren ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Form der Messvorrichtung begrenzt, wie sie dargestellt und in der obigen Ausführungsform beschrieben wurde. Vielmehr kann die vorliegende Erfindung auf verschiedene Formen von Vorrichtungen angewandt werden, wie beispielsweise den Kartentyp, Notebooktyp oder eine andere Einheit tragbarer Größe.
Zudem wurde bei der obigen Ausführungsform beschrieben, dass der Inhalt der Anzeige Körperfettanteil, Viszeralfettniveau, Grundstoffwechsel, Viszeralfettalter, Stoffwechselalter und Ratschlaginformationen enthält, wie es in 22A und 22B gezeigt ist. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf einen derartigen Inhalt der Anzeige begrenzt, sondern der Viszeralfettbereich und der Grundstoffwechsel können direkt angezeigt werden, oder beliebige andere Informationen können angezeigt werden.
Zusätzlich wurde bei der obigen Ausführungsform die Messvorrichtung als eine Konfiguration aufweisend beschrieben, die derart ist, dass jedes Mal, wenn die Messung gemacht wird, der gemessene Wert als der vorhergehende Wert gespeichert wird. Es kann jedoch auch möglich sein, dass die gemessenen Werte für mehrere vorhergehende Messungen gespeichert werden und deren Mittel als Standardwert verwendet wird, der jedes Mal aktualisiert wird, wenn eine neue Messung gemacht wird.
Aus dem Vorstehenden ist ersichtlich, dass eine Vorrichtung zur Messung eines lebenden Körpers gemäß der vorliegenden Erfindung dahingehend vorteilhaft ist, dass der durch eine Eingabeeinheit eingegebene Grundstoffwechsel mit den Standardwerten des Grundsstoffwechsels gemäß dem Alter verglichen wird, die in einer Speichereinheit gespeichert sind, um ein Stoffwechselalter zu berechnen, das angibt, welchem Alter der Grundstoffwechsel der zu messenden Person entspricht. Daher kann die zu messende Person umgehend wissen, welchem Alter der Grundstoffwechsel der Person entspricht.
Zudem ist eine Vorrichtung zur Messung eines lebenden Körpers gemäß der vorliegenden Erfindung dahingehend vorteilhaft, dass der letzte durch eine Eingabeeinheit eingegebene Grundstoffwechsel mit dem bereits gespeicherten Grundstoffwechsel verglichen wird. Dementsprechend kann die zu messende Person jede Änderung des Grundstoffwechsels von der vorhergehenden Messung zu der letzten Messung leicht nachvollziehen.
Zudem umfasst eine Vorrichtung zur Messung eines lebenden Körpers gemäß der vorliegenden Erfindung eine Recheneinheit zum Berechnen des „BMI" auf Basis der Personendaten, eine Vergleichseinheit zum Vergleichen des durch eine Eingabeeinheit eingegebenen Grundstoffwechsels mit den Standardwerten des Grundstoffwechsels gemäß dem Alter, die in einer Speichereinheit gespeichert sind, und eine Anzeigeeinheit zum Anzeigen der Informationen über die Beziehung zwischen dem Ergebnis des Vergleichs und dem „BMI". Daher kann die zu messende Person den Grundstoffwechsel erfahren, der für seinen Körperbau geeignet ist.
Zusätzlich wird gemäß der vorliegenden Erfindung der durch eine Eingabeeinheit eingegebene Viszeralfettbereich mit den Standardwerten des Viszeralfettbereichs gemäß dem Alter, die in einer Speichereinheit gespeichert sind, verglichen, um ein Viszeralfettalter zu berechnen, das angibt, welchem Alter der Viszeralfettbereich der zu messenden Person entspricht. Daher kann die zu messende Person umgehend wissen, welchem Alter der Viszeralfettbereich der Person entspricht.
Zudem wird gemäß der vorliegenden Erfindung der letzte durch eine Eingabeeinheit eingegebene Viszeralfettbereich mit dem bereits in einer Datenspeichereinheit gespeicherten Viszeralfettbereich verglichen. Dementsprechend kann die zu messende Person jede Änderung des Viszeralfettbereichs von der vorhergehenden Messung zu der letzten Messung leicht nachvollziehen.
Zusätzlich wird gemäß der vorliegenden Erfindung der durch eine Eingabeeinheit eingegebene Viszeralfettbereich mit dem durch eine Recheneinheit berechneten Grundstoffwechsel verglichen. Daher kann die zu messende Person das Ergebnis der Messung im Hinblick auf zwei Faktoren leicht und vollständig nachvollziehen.

Claims

Vorrichtung zur Messung eines lebenden Körpers, umfassend: eine Personendaten-Eingabeeinheit (11) zum Eingeben von Personendaten, wie beispielsweise Gewicht und Alter des lebenden Körpers; eine Basal- bzw. Grundstoffwechsel-Eingabeeinheit; eine Standardwert-Speichereinheit (15); eine Arithmetik- bzw. Recheneinheit (10); eine Vergleichseinheit; und eine Anzeigeeinheit (12); wobei die Personendaten-Eingabeeinheit zumindest ein Alter einer zu messenden Person eingibt, die Grundstoffwechsel-Eingabeeinheit einen Grundstoffwechsel der zu messenden Person eingibt, die Standardwert-Speichereinheit Standardwerte eines Grundstoffwechsels gemäß dem Alter speichert, die Recheneinheit einen BMI der zu messenden Person auf Basis der Personendaten berechnet, wobei sich der BMI aus (Körpergewicht)/(Größe)² be rechnet, die Vergleichseinheit den durch die Eingabeeinheit eingegebenen Grundstoffwechsel mit den Standardwerten eines Grundstoffwechsels gemäß dem Alter vergleicht, die in der Speichereinheit gespeichert sind, und die Anzeigeeinheit die Informationen über die Beziehung zwischen dem Ergebnis des Vergleichs und dem berechneten BMI anzeigt.
Vorrichtung zur Messung eines lebenden Körpers nach Anspruch 1, die ferner eine Ratschlaginformationen-Speichereinheit umfasst und bei der die Ratschlaginformationen-Speichereinheit eine Ratschlaginformation gemäß der Beziehung zwischen dem Grundstoffwechsel und dem „BMI" speichert, die Vergleichseinheit die Ratschlaginformationen für die zu messende Person basierend auf dem Ergebnis des Vergleichs und des „BMI" auswählt, und die Anzeigeeinheit die ausgewählten Ratschlaginformationen anzeigt.
Vorrichtung zur Messung eines lebenden Körpers nach Anspruch 2, bei der die Ratschlaginformationen, die in der Ratschlaginformationen-Speichereinheit gespeichert sind, zumindest eine der Ratschlaginformationen für Übungstyp, Inhalt der Übung und Zeitintervall der Übung enthalten, die für das Alter der zu messenden Person geeignet sind.
Vorrichtung zur Messung eines lebenden Körpers nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Vergleichseinheit den eingegebenen Grundstoffwechsel mit den Standardwerten eines Grundstoffwechsels gemäß dem Alter vergleicht und ein Stoffwechselalter berechnet, das angibt, welchem Alter der Grundstoffwechsel der zu messenden Person entspricht, und die Anzeigeeinheit die Informationen über das berechnete Stoffwechselalter anzeigt.