JP2001061804A - 生体インピーダンス測定装置 - Google Patents
生体インピーダンス測定装置Info
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-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/05—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves
- A61B5/053—Measuring electrical impedance or conductance of a portion of the body
-
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- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】生体インピーダンスを測定する装置において、
そのケーブルと対地間の容量に起因する誤差、および測
定に使用するケーブルの長さに起因する誤差を無くし、
低い周波数から高い周波数にいたるまでの周波数におい
て、正確に生体インピーダンスを測定できる装置とす
る。 【解決手段】測定装置本体と、高周波電流供給用プロー
ブと、電位差測定用プローブとで構成し、供給電流検出
装置を、高周波電流供給用プローブの生体に接触する高
周波電流供給用電極の近傍に配置し、高入力インピーダ
ンス増幅装置を、電位差測定用プローブの生体に接触す
る電位差測定用電極の近傍に配置して、それぞれの測定
値をインピーダンス整合されたシールドケーブルを用い
て外乱の影響なく、測定結果を測定装置本体に供給す
る。
そのケーブルと対地間の容量に起因する誤差、および測
定に使用するケーブルの長さに起因する誤差を無くし、
低い周波数から高い周波数にいたるまでの周波数におい
て、正確に生体インピーダンスを測定できる装置とす
る。 【解決手段】測定装置本体と、高周波電流供給用プロー
ブと、電位差測定用プローブとで構成し、供給電流検出
装置を、高周波電流供給用プローブの生体に接触する高
周波電流供給用電極の近傍に配置し、高入力インピーダ
ンス増幅装置を、電位差測定用プローブの生体に接触す
る電位差測定用電極の近傍に配置して、それぞれの測定
値をインピーダンス整合されたシールドケーブルを用い
て外乱の影響なく、測定結果を測定装置本体に供給す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、生体の体内に高周
波微弱電流を供給し、該電流経路内の電位差を測定する
ことにより生体のインピーダンスを測定する生体インピ
ーダンス測定装置に関する。
波微弱電流を供給し、該電流経路内の電位差を測定する
ことにより生体のインピーダンスを測定する生体インピ
ーダンス測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】生体のインピーダンスを測定することで
身体の組成を推定できることが、TheAmerican Journal
of Clinical Nutrition,41(4)810-817 1985 "Assessme
nt offat-free mass using bioelectrical impedance m
easurement of the human body"により知られており、
この原理を利用して、身体の端末部分である両手、両足
の先端部から高周波電流を供給し、この高周波電流経路
上の測定すべき部位に電位差測定電極を配置して、切替
て接触させ、所望の部位のインピーダンスを測定して身
体の各部位の組成を分析する装置が「Journal of Appli
ed Physiology VOL77 NO.1 "Segmental bioelectrical
analysis: theory and application of a new techniqu
e"」によって公表され、この原理を利用した装置が特表
平１０−５１０４５５として公開されている。
身体の組成を推定できることが、TheAmerican Journal
of Clinical Nutrition,41(4)810-817 1985 "Assessme
nt offat-free mass using bioelectrical impedance m
easurement of the human body"により知られており、
この原理を利用して、身体の端末部分である両手、両足
の先端部から高周波電流を供給し、この高周波電流経路
上の測定すべき部位に電位差測定電極を配置して、切替
て接触させ、所望の部位のインピーダンスを測定して身
体の各部位の組成を分析する装置が「Journal of Appli
ed Physiology VOL77 NO.1 "Segmental bioelectrical
analysis: theory and application of a new techniqu
e"」によって公表され、この原理を利用した装置が特表
平１０−５１０４５５として公開されている。
【０００３】従来より特表平１０−５１０４５５等で知
られている生体インピーダンス測定装置は、生体の体内
に高周波微弱電流を供給し、該電流経路内の電位差を測
定することにより生体のインピーダンスを測定する装置
であり、その基本的な回路の構成は図５で表される。
られている生体インピーダンス測定装置は、生体の体内
に高周波微弱電流を供給し、該電流経路内の電位差を測
定することにより生体のインピーダンスを測定する装置
であり、その基本的な回路の構成は図５で表される。
【０００４】生体の測定部位は、Ｚなるインピーダンス
を持つ負荷として説明する。測定される負荷（Ｚ）の一
方は、高周波電流供給ケーブル（Ｃ1 ）の先端部（Ｔa
1）と電位差測定用ケーブル（Ｃ4 ）の先端部（Ｔa4）
とに接続され、他方は、高周波電流供給ケーブル（Ｃ2
）の先端部（Ｔa2）と電位差測定用ケーブル（Ｃ3 ）
の先端部（Ｔa3）とに接続されている。このとき測定用
のケーブル（Ｃ1）、（Ｃ2 ）、（Ｃ3 ）、（Ｃ4 ）と
対地間にはそれぞれに対地間容量、Ｃs1、Ｃs2、Ｃs3、
およびＣs4 が図５に示す様に存在する。これらの対地
間容量は測定に影響を与える物であり、ここでは、これ
らの対地間容量のみが測定に影響を与えるものとして説
明する。
を持つ負荷として説明する。測定される負荷（Ｚ）の一
方は、高周波電流供給ケーブル（Ｃ1 ）の先端部（Ｔa
1）と電位差測定用ケーブル（Ｃ4 ）の先端部（Ｔa4）
とに接続され、他方は、高周波電流供給ケーブル（Ｃ2
）の先端部（Ｔa2）と電位差測定用ケーブル（Ｃ3 ）
の先端部（Ｔa3）とに接続されている。このとき測定用
のケーブル（Ｃ1）、（Ｃ2 ）、（Ｃ3 ）、（Ｃ4 ）と
対地間にはそれぞれに対地間容量、Ｃs1、Ｃs2、Ｃs3、
およびＣs4 が図５に示す様に存在する。これらの対地
間容量は測定に影響を与える物であり、ここでは、これ
らの対地間容量のみが測定に影響を与えるものとして説
明する。
【０００５】測定装置から高周波電流供給ケーブル（Ｃ
1 ）に流れ込む電流（供給電流検出装置で、実質測定用
電流として把握できる電流）をＩ1 、高周波電流供給ケ
ーブルの先端（Ｔa1）を流れる電流をＩ2、高周波電流
供給ケーブル（Ｃ1 ）の対地間容量Ｃs1を流れる電流を
Ｉs1とすると、これら電流は、 Ｉ1 ＝Ｉ2 ＋Ｉs1 となる。
1 ）に流れ込む電流（供給電流検出装置で、実質測定用
電流として把握できる電流）をＩ1 、高周波電流供給ケ
ーブルの先端（Ｔa1）を流れる電流をＩ2、高周波電流
供給ケーブル（Ｃ1 ）の対地間容量Ｃs1を流れる電流を
Ｉs1とすると、これら電流は、 Ｉ1 ＝Ｉ2 ＋Ｉs1 となる。
【０００６】一方、高周波電流供給ケーブル（Ｃ1）が
接続している負荷の一端に接続した電位測定用のケーブ
ル（Ｃ4 ）にも対地間容量Ｃs4が存在するため、その対
地間容量を通じてＩs4なる電流が流れる。負荷に流れる
電流がＩ3 、測定器の電位測定端子（Ｎ3）、（Ｎ4）の
入力インピーダンスが無限大、測定ケーブル自身のイン
ピーダンスが零であるとすると、 Ｉ2 ＝Ｉ3 ＋Ｉs4 となり、実際に負荷に流れる電流Ｉ3 は、 Ｉ3 ＝Ｉ1 −Ｉs1−Ｉs4 となる。
接続している負荷の一端に接続した電位測定用のケーブ
ル（Ｃ4 ）にも対地間容量Ｃs4が存在するため、その対
地間容量を通じてＩs4なる電流が流れる。負荷に流れる
電流がＩ3 、測定器の電位測定端子（Ｎ3）、（Ｎ4）の
入力インピーダンスが無限大、測定ケーブル自身のイン
ピーダンスが零であるとすると、 Ｉ2 ＝Ｉ3 ＋Ｉs4 となり、実際に負荷に流れる電流Ｉ3 は、 Ｉ3 ＝Ｉ1 −Ｉs1−Ｉs4 となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従って測定器内の供給
電流検出装置により検出される電流、即ち、測定器から
測定用ケーブル（Ｃ1）へ流れ込む電流Ｉ1 と、実際に
負荷に流れる電流Ｉ3 とは一致せず、その結果、測定器
で測定されるインピーダンス値は、負荷の真のインピー
ダンス値Ｚより小さな値と成り、測定に誤差を生じてい
る。この誤差の補正は、補正演算を行うことで或る程度
の補正が可能であるが、ケーブルの位置が変わり、対地
間容量が変化するような場合には、充分な補正が行え
ず、その変化による影響がそのまま測定値に反映され、
測定誤差を生じる。なお、これらの影響は、測定に使用
する高周波信号の周波数が高くなるほど増加することも
知られている。
電流検出装置により検出される電流、即ち、測定器から
測定用ケーブル（Ｃ1）へ流れ込む電流Ｉ1 と、実際に
負荷に流れる電流Ｉ3 とは一致せず、その結果、測定器
で測定されるインピーダンス値は、負荷の真のインピー
ダンス値Ｚより小さな値と成り、測定に誤差を生じてい
る。この誤差の補正は、補正演算を行うことで或る程度
の補正が可能であるが、ケーブルの位置が変わり、対地
間容量が変化するような場合には、充分な補正が行え
ず、その変化による影響がそのまま測定値に反映され、
測定誤差を生じる。なお、これらの影響は、測定に使用
する高周波信号の周波数が高くなるほど増加することも
知られている。
【０００８】また、測定器内で測定されるＩ1 の信号が
測定用ケーブルを伝わり、負荷に達し、さらに電位測定
用ケーブルを伝わり、測定器の電位測定端子に達するま
でには有限の時間を要し、それが遅延時間となり、この
時間の遅れがインピーダンス測定値の周波数に比例する
位相遅れとして現れてしまうものである。
測定用ケーブルを伝わり、負荷に達し、さらに電位測定
用ケーブルを伝わり、測定器の電位測定端子に達するま
でには有限の時間を要し、それが遅延時間となり、この
時間の遅れがインピーダンス測定値の周波数に比例する
位相遅れとして現れてしまうものである。
【０００９】本発明は、上記問題点を考慮してなされた
物であり、生体インピーダンスを測定する装置におい
て、そのケーブルと対地間の容量に起因する誤差、およ
び測定に使用するケーブルの長さに起因する誤差を無く
し、低い周波数から高い周波数にいたるまでの周波数に
おいて、正確に生体インピーダンスを測定できる装置と
することである。
物であり、生体インピーダンスを測定する装置におい
て、そのケーブルと対地間の容量に起因する誤差、およ
び測定に使用するケーブルの長さに起因する誤差を無く
し、低い周波数から高い周波数にいたるまでの周波数に
おいて、正確に生体インピーダンスを測定できる装置と
することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】測定装置本体と、高周波
電流供給用プローブとで構成し、供給電流検出装置を高
周波電流供給用プローブの生体に接触する高周波電流供
給用電極の近傍に配置して、生体に供給する直前で供給
電流を測定して、対地間容量による影響を排除した生体
流入電流を得て、その出力をインピーダンス整合された
シールドケーブルで測定装置に接続して、外乱の影響な
く、生体流入電流を測定装置本体に供給する。
電流供給用プローブとで構成し、供給電流検出装置を高
周波電流供給用プローブの生体に接触する高周波電流供
給用電極の近傍に配置して、生体に供給する直前で供給
電流を測定して、対地間容量による影響を排除した生体
流入電流を得て、その出力をインピーダンス整合された
シールドケーブルで測定装置に接続して、外乱の影響な
く、生体流入電流を測定装置本体に供給する。
【００１１】測定装置本体と、電位差測定用プローブと
で構成し、高入力インピーダンス増幅装置を、電位差測
定プローブの生体に接触する電位差測定用電極の近傍に
配置して、対地間容量の影響、接触抵抗の影響を排除し
て取得し、その出力をインピーダンス整合されたシール
ドケーブルで測定装置に接続して、外乱の影響なく、測
定結果を測定装置本体に供給する。
で構成し、高入力インピーダンス増幅装置を、電位差測
定プローブの生体に接触する電位差測定用電極の近傍に
配置して、対地間容量の影響、接触抵抗の影響を排除し
て取得し、その出力をインピーダンス整合されたシール
ドケーブルで測定装置に接続して、外乱の影響なく、測
定結果を測定装置本体に供給する。
【００１２】測定装置本体と、高周波電流供給用プロー
ブと、電位差測定用プローブとで構成し、供給電流検出
装置を、高周波電流供給用プローブの生体に接触する高
周波電流供給用電極の近傍に配置し、高入力インピーダ
ンス増幅装置を、電位差測定用プローブの生体に接触す
る電位差測定用電極の近傍に配置して、それぞれの測定
値をインピーダンス整合されたシールドケーブルを用い
て外乱の影響なく、測定結果を測定装置本体に供給す
る。
ブと、電位差測定用プローブとで構成し、供給電流検出
装置を、高周波電流供給用プローブの生体に接触する高
周波電流供給用電極の近傍に配置し、高入力インピーダ
ンス増幅装置を、電位差測定用プローブの生体に接触す
る電位差測定用電極の近傍に配置して、それぞれの測定
値をインピーダンス整合されたシールドケーブルを用い
て外乱の影響なく、測定結果を測定装置本体に供給す
る。
【００１３】高周波電流供給ケーブルを供給電流検出用
基準抵抗と保護回路を介して高周波電流供給用電極に接
続し、供給電流検出用基準抵抗の両端を、差動増幅回路
に接続してその出力端を、インピーダンス整合用抵抗を
介して信号出力用シールドケーブルに接続する。
基準抵抗と保護回路を介して高周波電流供給用電極に接
続し、供給電流検出用基準抵抗の両端を、差動増幅回路
に接続してその出力端を、インピーダンス整合用抵抗を
介して信号出力用シールドケーブルに接続する。
【００１４】電位差測定用電極を入力保護回路を介して
高入力インピーダンスバッファ回路に接続してその出力
端を、インピーダンス整合用抵抗を介して信号出力用シ
ールドケーブルに接続する。
高入力インピーダンスバッファ回路に接続してその出力
端を、インピーダンス整合用抵抗を介して信号出力用シ
ールドケーブルに接続する。
【００１５】高周波電流供給手段に接続するシールドケ
ーブル及び電位測定手段に接続するシールドケーブルの
全てを同じ長さにし、信号の伝達時間を同じとして伝達
遅延時間を相殺し、ケーブルの長さによる位相の遅れを
なくする。
ーブル及び電位測定手段に接続するシールドケーブルの
全てを同じ長さにし、信号の伝達時間を同じとして伝達
遅延時間を相殺し、ケーブルの長さによる位相の遅れを
なくする。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明は、高周波微弱電流を測定
電流とする生体インピーダンス測定装置において、生体
に供給する直前の電流を測定して、ケーブルと対地間の
容量に起因する誤差を排除し、電位差測定電極に高入力
インピーダンスバッファ回路を接続して、信号インピー
ダンスの高い所を無くし、取得信号をインピーダンス整
合したシールドケーブルで装置本体に接続して外乱・ノ
イズの影響を極力少なくし、また、取得データを測定装
置本体に接続するシールドケーブルの全てを同じ長さと
して信号の伝達時間を同じとし、伝達遅延時間を相殺し
てケーブルの長さによる位相の遅れをなくするものであ
る。
電流とする生体インピーダンス測定装置において、生体
に供給する直前の電流を測定して、ケーブルと対地間の
容量に起因する誤差を排除し、電位差測定電極に高入力
インピーダンスバッファ回路を接続して、信号インピー
ダンスの高い所を無くし、取得信号をインピーダンス整
合したシールドケーブルで装置本体に接続して外乱・ノ
イズの影響を極力少なくし、また、取得データを測定装
置本体に接続するシールドケーブルの全てを同じ長さと
して信号の伝達時間を同じとし、伝達遅延時間を相殺し
てケーブルの長さによる位相の遅れをなくするものであ
る。
【００１７】
【実施例】以下実施例に基づき本発明を具体的に説明す
る。 図１は本発明の一実施例の生体インピーダンス測
定装置の構成を示すブロック図であり、測定されたイン
ピーダンス値は、従来から知られている生体組成の分析
・推定に使用される。本発明による生体インピーダンス
測定装置は、測定装置本体（１）と生体へ測定用高周波
電流を供給する高周波電流供給用プローブ（２１），
（２２）と生体の２点間の電位差を測定する電位差測定
用プローブ（２３），（２４）とで構成される。
る。 図１は本発明の一実施例の生体インピーダンス測
定装置の構成を示すブロック図であり、測定されたイン
ピーダンス値は、従来から知られている生体組成の分析
・推定に使用される。本発明による生体インピーダンス
測定装置は、測定装置本体（１）と生体へ測定用高周波
電流を供給する高周波電流供給用プローブ（２１），
（２２）と生体の２点間の電位差を測定する電位差測定
用プローブ（２３），（２４）とで構成される。
【００１８】測定装置本体（１）は、生体インピーダン
ス測定装置動作の制御および測定データを演算処理する
処理装置（８）と、処理装置（８）に接続された制御お
よび演算のプログラムを記憶したＲＯＭ（２）、測定デ
ータの一時的保持および演算時の一時記憶などを行うＲ
ＡＭ（３）、測定データの記録などを行う補助記憶装置
（４）、外部への測定データの出力および外部からの生
体インピーダンス測定装置制御用信号等を入力するため
の外部入出力インタフェイス装置（５）、生体インピー
ダンス測定開始の指示やパラメータなどを入力するため
のキー入力装置（６）、生体インピーダンス測定装置の
動作状況や測定結果などを表示する表示装置（７）、生
体インピーダンス測定装置内の各部と高周波電流供給用
プローブおよび電位測定用プローブへの電源（９）、処
理装置（８）により制御された任意の生体インピーダン
ス測定用周波数信号を発生させ得る高周波信号発生装置
（１１）、高周波信号発生装置（１１）により出力され
る高周波信号が一定の電流実効値で流れるように制御す
る高周波電流源（１０）、生体流入電流値を得る差動増
幅回路（１３）、２点間の電位差をえる差動増幅回路
（１５）、測定されたアナログ信号をデジタルデータに
変換するＡ／Ｄ変換装置（１２）と（１４）、及び、シ
ールドケーブルインピーダンス整合用抵抗（１６）、
（１７）、（１８）、（１９）とで構成されている。
ス測定装置動作の制御および測定データを演算処理する
処理装置（８）と、処理装置（８）に接続された制御お
よび演算のプログラムを記憶したＲＯＭ（２）、測定デ
ータの一時的保持および演算時の一時記憶などを行うＲ
ＡＭ（３）、測定データの記録などを行う補助記憶装置
（４）、外部への測定データの出力および外部からの生
体インピーダンス測定装置制御用信号等を入力するため
の外部入出力インタフェイス装置（５）、生体インピー
ダンス測定開始の指示やパラメータなどを入力するため
のキー入力装置（６）、生体インピーダンス測定装置の
動作状況や測定結果などを表示する表示装置（７）、生
体インピーダンス測定装置内の各部と高周波電流供給用
プローブおよび電位測定用プローブへの電源（９）、処
理装置（８）により制御された任意の生体インピーダン
ス測定用周波数信号を発生させ得る高周波信号発生装置
（１１）、高周波信号発生装置（１１）により出力され
る高周波信号が一定の電流実効値で流れるように制御す
る高周波電流源（１０）、生体流入電流値を得る差動増
幅回路（１３）、２点間の電位差をえる差動増幅回路
（１５）、測定されたアナログ信号をデジタルデータに
変換するＡ／Ｄ変換装置（１２）と（１４）、及び、シ
ールドケーブルインピーダンス整合用抵抗（１６）、
（１７）、（１８）、（１９）とで構成されている。
【００１９】生体へ測定用高周波電流を供給する高周波
電流供給用プローブ（２１）は、最小限の長さのケーブ
ルで接続され、測定対象に接触する高周波電流供給用電
極（４１）と、高周波電流供給用ケーブル（８１）と、
供給電流検出装置（５１）と、この供給電流検出装置
（５１）を駆動する電力を測定装置本体（１）から供給
する電源ケーブル（７１）及び供給電流検出装置（５
１）の出力と測定装置本体（１）の供給電流検出入力端
（Ｔ３）に接続されたシールドケーブル（３１）とで構
成する。高周波電流供給用プローブ（２２）は高周波電
流供給用プローブ（２１）と同一の構成である。
電流供給用プローブ（２１）は、最小限の長さのケーブ
ルで接続され、測定対象に接触する高周波電流供給用電
極（４１）と、高周波電流供給用ケーブル（８１）と、
供給電流検出装置（５１）と、この供給電流検出装置
（５１）を駆動する電力を測定装置本体（１）から供給
する電源ケーブル（７１）及び供給電流検出装置（５
１）の出力と測定装置本体（１）の供給電流検出入力端
（Ｔ３）に接続されたシールドケーブル（３１）とで構
成する。高周波電流供給用プローブ（２２）は高周波電
流供給用プローブ（２１）と同一の構成である。
【００２０】生体の２点間の電位差を測定する電位差測
定用プローブ（２３）は、最小限の長さのケーブルで接
続され、測定対象に接触する電位差測定用電極（４３）
と、高入力インピーダンス増幅装置（６３）と、この高
入力インピーダンス増幅装置（６３）を駆動する電力を
測定装置本体（１）から供給する電源ケーブル（７３）
及び高入力インピーダンス増幅装置の出力端と測定装置
本体（１）の電位測定入力端（Ｔ１０）に接続されたシ
ールドケーブル（３３）とで構成されている。電位差測
定用プローブ（２４）は電位差測定用プローブ（２３）
と同一の構成である。
定用プローブ（２３）は、最小限の長さのケーブルで接
続され、測定対象に接触する電位差測定用電極（４３）
と、高入力インピーダンス増幅装置（６３）と、この高
入力インピーダンス増幅装置（６３）を駆動する電力を
測定装置本体（１）から供給する電源ケーブル（７３）
及び高入力インピーダンス増幅装置の出力端と測定装置
本体（１）の電位測定入力端（Ｔ１０）に接続されたシ
ールドケーブル（３３）とで構成されている。電位差測
定用プローブ（２４）は電位差測定用プローブ（２３）
と同一の構成である。
【００２１】図１で示す全てのシールドケーブル（３
１）、（３２）、（３３）および（３４）の長さは同じ
長さに作成されている。
１）、（３２）、（３３）および（３４）の長さは同じ
長さに作成されている。
【００２２】図２は高周波電流供給用プローブ（２
１）、（２２）の供給電流検出装置（５１）と（５２）
の詳細を説明するブロック図である。供給電流検出装置
（５１）と（５２）は同じ構成であり、供給電流検出装
置（５１）は、供給電流検出用基準抵抗（１５１）とそ
の両端の電位差を検出する差動増幅回路（１５２）、供
給電流検出装置（５１）の各素子に電力を供給する電源
回路（１５４）、保護回路（１５３）及び、シールドケ
ーブルインピーダンス整合用抵抗（１５５）から成り、
保護回路（１５３）を介して高周波電流供給用電極（４
１）に接続され、測定された計測値は、シールドケーブ
ルインピーダンス整合用抵抗（１５５）を介してシール
ドケーブル（３１）に接続され、測定装置本体（１）の
作動増幅回路（１３）に供給される。
１）、（２２）の供給電流検出装置（５１）と（５２）
の詳細を説明するブロック図である。供給電流検出装置
（５１）と（５２）は同じ構成であり、供給電流検出装
置（５１）は、供給電流検出用基準抵抗（１５１）とそ
の両端の電位差を検出する差動増幅回路（１５２）、供
給電流検出装置（５１）の各素子に電力を供給する電源
回路（１５４）、保護回路（１５３）及び、シールドケ
ーブルインピーダンス整合用抵抗（１５５）から成り、
保護回路（１５３）を介して高周波電流供給用電極（４
１）に接続され、測定された計測値は、シールドケーブ
ルインピーダンス整合用抵抗（１５５）を介してシール
ドケーブル（３１）に接続され、測定装置本体（１）の
作動増幅回路（１３）に供給される。
【００２３】図３は電位差測定用プローブ（２３），
（２４）の高入力インピーダンス増幅装置（６３）、
（６４）の詳細を説明するブロック図である。高入力イ
ンピーダンス増幅装置（６３）と（６４）は同じ構成で
あり、高入力インピーダンス増幅装置（６３）は、電力
を測定装置本体（１）から得て電源回路（１６４）で各
素子に電力を供給し、電位差測定用電極（４３）からの
情報を、入力保護回路（１６３）を介して高入力インピ
ーダンスバッファ回路（１６２）にて取得し、高入力イ
ンピーダンスバッファ回路（１６２）の出力はシールド
ケーブルインピーダンス整合用抵抗（１６５）を介して
シールドケーブル（３３）により測定装置本体（１）の
作動増幅回路（１５）に供給される。
（２４）の高入力インピーダンス増幅装置（６３）、
（６４）の詳細を説明するブロック図である。高入力イ
ンピーダンス増幅装置（６３）と（６４）は同じ構成で
あり、高入力インピーダンス増幅装置（６３）は、電力
を測定装置本体（１）から得て電源回路（１６４）で各
素子に電力を供給し、電位差測定用電極（４３）からの
情報を、入力保護回路（１６３）を介して高入力インピ
ーダンスバッファ回路（１６２）にて取得し、高入力イ
ンピーダンスバッファ回路（１６２）の出力はシールド
ケーブルインピーダンス整合用抵抗（１６５）を介して
シールドケーブル（３３）により測定装置本体（１）の
作動増幅回路（１５）に供給される。
【００２４】本発明の装置は前記構成の結果、処理装置
の指示による周波数の定電流高周波信号が、高周波電流
供給用プローブ（２１）、（２２）の先端部に接続した
測定対象に接触する高周波電流供給用電極（４１）、
（４２）を通して測定対象である生体に供給される。こ
の生体に供給される高周波信号の電流は、生体に流入す
る直前に、前記、高周波電流供給用電極（４１）、（４
２）の近傍に配置した供給電流検出用基準抵抗（１５
１）の両端の電位差として取得され、この出力がインピ
ーダンス整合したシールドケーブル（３１）、（３２）
で測定装置本体の差動増幅回路（１３）に供給され、そ
の出力がデジタル値に変換されＲＡＭ（３）に供給され
る。これにより、ケーブルの対地間容量の影響がない生
体に供給した電流の真の値が取得され、取得した電流値
を、外乱・ノイズの影響を受けずに、インピーダンスの
演算に使用することができる。
の指示による周波数の定電流高周波信号が、高周波電流
供給用プローブ（２１）、（２２）の先端部に接続した
測定対象に接触する高周波電流供給用電極（４１）、
（４２）を通して測定対象である生体に供給される。こ
の生体に供給される高周波信号の電流は、生体に流入す
る直前に、前記、高周波電流供給用電極（４１）、（４
２）の近傍に配置した供給電流検出用基準抵抗（１５
１）の両端の電位差として取得され、この出力がインピ
ーダンス整合したシールドケーブル（３１）、（３２）
で測定装置本体の差動増幅回路（１３）に供給され、そ
の出力がデジタル値に変換されＲＡＭ（３）に供給され
る。これにより、ケーブルの対地間容量の影響がない生
体に供給した電流の真の値が取得され、取得した電流値
を、外乱・ノイズの影響を受けずに、インピーダンスの
演算に使用することができる。
【００２５】一方、電位差測定用プローブ（２３）、
（２４）の先端部に接続し、前記で形成した高周波電流
経路の測定対象に接触する電位差測定用電極（４３）、
（４４）の近傍に配置した高入力インピーダンス増幅装
置（６３）、（６４）を介して、電位差測定用電極（４
３）、（４４）の電位が取得され、インピーダンス整合
したシールドケーブル（３３）、（３４）で測定装置本
体の差動増幅回路（１５）に供給されて２点間の電位差
を得、その出力がデジタル値に変換されＲＡＭ（３）に
供給される。これにより、取得された測定対象の二点間
の電位差が、外乱・ノイズの影響を受けずにインピーダ
ンスの演算に使用することができる。
（２４）の先端部に接続し、前記で形成した高周波電流
経路の測定対象に接触する電位差測定用電極（４３）、
（４４）の近傍に配置した高入力インピーダンス増幅装
置（６３）、（６４）を介して、電位差測定用電極（４
３）、（４４）の電位が取得され、インピーダンス整合
したシールドケーブル（３３）、（３４）で測定装置本
体の差動増幅回路（１５）に供給されて２点間の電位差
を得、その出力がデジタル値に変換されＲＡＭ（３）に
供給される。これにより、取得された測定対象の二点間
の電位差が、外乱・ノイズの影響を受けずにインピーダ
ンスの演算に使用することができる。
【００２６】ＲＡＭ（３）に供給され記憶したデジタル
値は、ＲＯＭ（２）に記憶されたプログラムにより、測
定対象に流入した電流とその電流による２点間の電圧降
下として演算され、測定対象の２点間、電位差測定用電
極（４３）と（４４）との間のインピーダンスが算出さ
れる。
値は、ＲＯＭ（２）に記憶されたプログラムにより、測
定対象に流入した電流とその電流による２点間の電圧降
下として演算され、測定対象の２点間、電位差測定用電
極（４３）と（４４）との間のインピーダンスが算出さ
れる。
【００２７】図１では高周波電流供給プローブとして同
一構成のプローブを２個使用する例を示したが、図４に
示す通り一方は上記プローブを使用し他方は高周波電流
供給ケーブルを直接電極に接続する構成とすることも可
能である。図１及び図４では本発明の基本となる実施例
の構成要件を示したが、電流供給プローブと電位差測定
プローブをそれぞれ４個ずつ備え、両手両足の全てに接
触し、電極切換装置を用いて、適切な使用する電極の組
み合わせを選択する構成とした、身体の各部位別のイン
ピーダンスを取得する装置に本発明を適用することは、
特に有用である。
一構成のプローブを２個使用する例を示したが、図４に
示す通り一方は上記プローブを使用し他方は高周波電流
供給ケーブルを直接電極に接続する構成とすることも可
能である。図１及び図４では本発明の基本となる実施例
の構成要件を示したが、電流供給プローブと電位差測定
プローブをそれぞれ４個ずつ備え、両手両足の全てに接
触し、電極切換装置を用いて、適切な使用する電極の組
み合わせを選択する構成とした、身体の各部位別のイン
ピーダンスを取得する装置に本発明を適用することは、
特に有用である。
【００２８】
【発明の効果】生体への供給電流を、生体に供給する直
前で検出するので、対地間容量の影響を無くした生体へ
の供給電流の真の値を測定する事が可能となり、生体の
２点間の電位差の測定において高入力インピーダンスバ
ッファ回路を生体の近傍に配置する事により、高い信号
インピーダンス部分が少なくなり、それにより、対地間
容量および外乱の影響を最小限にする事ができる。ま
た、全てのケーブルが同一の長さであり、信号伝達遅延
時間の影響が相殺され、生体インピーダンス測定におけ
る誤差を最小限にする事ができ、より正確な生体インピ
ーダンスを測定する事が可能となる。
前で検出するので、対地間容量の影響を無くした生体へ
の供給電流の真の値を測定する事が可能となり、生体の
２点間の電位差の測定において高入力インピーダンスバ
ッファ回路を生体の近傍に配置する事により、高い信号
インピーダンス部分が少なくなり、それにより、対地間
容量および外乱の影響を最小限にする事ができる。ま
た、全てのケーブルが同一の長さであり、信号伝達遅延
時間の影響が相殺され、生体インピーダンス測定におけ
る誤差を最小限にする事ができ、より正確な生体インピ
ーダンスを測定する事が可能となる。
【図１】本発明の実施例の構成を示すブロック図
【図２】高周波電流供給用プローブの詳細を説明するブ
ロック図
ロック図
【図３】電位差測定用プローブの詳細を説明するブロッ
ク図
ク図
【図４】本発明の別の実施例の構成を示すブロック図
【図５】従来技術による測定を説明するブロック図
１ 測定装置本体 ２ ＲＯＭ ３ ＲＡＭ ４ 補助記憶装置 ５ 外部入出力インタフェイス装置 ６ キー入力装置 ７ 表示装置 ８ 処理装置 ９ 電源 １０ 高周波電流源 １１ 高周波信号発生装置 １２ Ａ／Ｄ変換装置 １３ 差動増幅回路 １４ Ａ／Ｄ変換装置 １５ 差動増幅回路 １６，１７，１８，１９ インピーダンス整合用抵抗 ２０ バッファ回路 ２１，２２ 高周波電流供給用プローブ ２３，２４ 電位差測定用プローブ ３１，３２，３３，３４ シールドケーブル ４１，４２ 高周波電流供給用電極 ４３，４４ 電位差測定用電極 ５１，５２ 供給電流検出装置 ６３，６４ 高入力インピーダンス増幅装置 ７１，７２，７３，７４ 電源ケーブル ８１，８２ 高周波電流供給ケーブル １５１ 供給電流検出用基準抵抗 １５２ 差動増幅回路 １５３ 保護回路 １５４ 電源回路 １５５ シールドケーブルインピーダンス整合用抵抗 １６２ 高入力インピーダンスバッファ回路 １６３ 入力保護回路 １６４ 電源回路 １６５ シールドケーブルインピーダンス整合用抵抗 Ｔ1 〜 Ｔ14 端子
Claims (6)
- 【請求項１】生体の体内に高周波微弱電流を供給し、該
電流経路内の電位差を測定することにより生体のインピ
ーダンスを測定する生体インピーダンス測定装置におい
て、 測定装置本体と、測定装置本体とシールドケーブルで接
続した高周波電流供給用プローブとを備え、高周波電流
供給用プローブの生体に接触する高周波電流供給用電極
の近傍に高周波供給電流検出装置を設けたことを特徴と
する生体インピーダンス測定装置。 - 【請求項２】生体の体内に高周波微弱電流を供給し、該
電流経路内の電位差を測定することにより生体のインピ
ーダンスを測定する生体インピーダンス測定装置におい
て、 測定装置本体と、測定装置本体とシールドケーブルで接
続した電位差測定用プローブとを備え、電位差測定用プ
ローブの生体に接触する電位差測定用電極の近傍に高入
力インピーダンス増幅装置を設けたことを特徴とする生
体インピーダンス測定装置。 - 【請求項３】生体の体内に高周波微弱電流を供給し、該
電流経路内の電位差を測定することにより生体のインピ
ーダンスを測定する生体インピーダンス測定装置におい
て、 測定装置本体と、測定装置本体とシールドケーブルで接
続した高周波電流供給用プローブと、測定装置本体とシ
ールドケーブルで接続した電位差測定用プローブとを備
え、高周波電流供給用プローブの生体に接触する高周波
電流供給用電極の近傍に高周波供給電流検出装置を設
け、電位差測定用プローブの生体に接触する電位差測定
用電極の近傍に高入力インピーダンス増幅装置を設けた
ことを特徴とする生体インピーダンス測定装置。 - 【請求項４】高周波電流供給用プローブに設けた高周波
供給電流検出装置は、高周波電流検出用基準抵抗と、差
動増幅回路と、保護回路及びシールドケーブルインピー
ダンス整合用抵抗とで構成し、高周波電流供給ケーブル
を高周波電流検出用基準抵抗と保護回路を介して高周波
電流供給用電極に接続し、高周波電流検出用基準抵抗の
両端を、差動増幅回路に接続し、該差動増幅回路の出力
端を、インピーダンス整合用抵抗を介して信号出力用シ
ールドケーブルに接続したことを特徴とする請求項１、
または、請求項３に記載の生体インピーダンス測定装
置。 - 【請求項５】電位差測定用プローブに設けた高入力イン
ピーダンス増幅装置は、高入力インピーダンスバッファ
回路と、入力保護回路及びシールドケーブルインピーダ
ンス整合用抵抗とで構成し、電位差測定用電極を入力保
護回路を介して高入力インピーダンスバッファ回路に接
続し、該高入力インピーダンスバッファ回路の出力端
を、シールドケーブルインピーダンス整合用抵抗を介し
て信号出力用シールドケーブルに接続することを特徴と
する請求項２、または、請求項３に記載の生体インピー
ダンス測定装置。 - 【請求項６】高周波電流供給用プローブに接続されるシ
ールドケーブル及び電位差測定用プローブに接続される
シールドケーブルは全てが同じ長さであることを特徴と
する請求項３に記載の生体インピーダンス測定装置。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23907399A JP3907353B2 (ja) | 1999-08-26 | 1999-08-26 | 生体インピーダンス測定装置 |
| KR10-2000-0049213A KR100423677B1 (ko) | 1999-08-26 | 2000-08-24 | 생체의 생체전기 임피던스를 측정하는 장치 |
| TW089117425A TW453864B (en) | 1999-08-26 | 2000-08-25 | Apparatus for measuring the bioelectrical impedance of a living body |
| DE60016111T DE60016111T2 (de) | 1999-08-26 | 2000-08-25 | Vorrichtung zur Messung der bioelektrischen Impedanz eines lebenden Körpers |
| EP00118117A EP1078596B1 (en) | 1999-08-26 | 2000-08-25 | Apparatus for measuring the bioelectrical impendance of a living body |
| CNB001240781A CN100378453C (zh) | 1999-08-26 | 2000-08-25 | 测量活体的生物电阻抗的设备 |
| US10/086,876 US6724200B2 (en) | 1999-08-26 | 2002-03-04 | Apparatus for measuring the bioelectrical impedance of a living body |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23907399A JP3907353B2 (ja) | 1999-08-26 | 1999-08-26 | 生体インピーダンス測定装置 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001061804A true JP2001061804A (ja) | 2001-03-13 |
| JP2001061804A5 JP2001061804A5 (ja) | 2005-03-17 |
| JP3907353B2 JP3907353B2 (ja) | 2007-04-18 |
Family
ID=17039457
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23907399A Expired - Lifetime JP3907353B2 (ja) | 1999-08-26 | 1999-08-26 | 生体インピーダンス測定装置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6724200B2 (ja) |
| EP (1) | EP1078596B1 (ja) |
| JP (1) | JP3907353B2 (ja) |
| KR (1) | KR100423677B1 (ja) |
| CN (1) | CN100378453C (ja) |
| DE (1) | DE60016111T2 (ja) |
| TW (1) | TW453864B (ja) |
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