JP2003116802A - Electric characteristic measuring system - Google Patents

Electric characteristic measuring system

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JP2003116802A
JP2003116802A JP2001315725A JP2001315725A JP2003116802A JP 2003116802 A JP2003116802 A JP 2003116802A JP 2001315725 A JP2001315725 A JP 2001315725A JP 2001315725 A JP2001315725 A JP 2001315725A JP 2003116802 A JP2003116802 A JP 2003116802A
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Japan
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bioelectrical impedance
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voltage
measuring
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JP2001315725A
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Inventor
Tatsuo Yamamoto
達夫 山本
Tetsuya Ishii
徹哉 石井
Kazutoshi Yamazaki
和俊 山崎
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Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric characteristic measuring system which can display a physical quantity based on a bioelectrical impedance as an interval estimate value, based on a bioelectrical impedance method. SOLUTION: A measuring signal generator 72 or the like generates a measuring signal, and charges the measuring signals to a subject through surface electrodes Hc and Lc which are conductively attached to surface areas at specified two locations being separated from each other of the subject. An I/V converter 91 or the like measures the current value of the measuring signal which is thrown into the subject. A differential amplifier 81 or the like measures the voltage value which is generated between the surface areas at the specified two locations being separated from each other of the subject. A CPU 3 calculates the bioelectrical impedance between the surface areas of the subject by the current value and the voltage value being respectively measured by the current and voltage measuring means, and calculates the physical amount based on the bioelectrical impedance. In addition, the CPU 3 output-controls the calculated physical quantity as the interval estimate value.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電気特性測定装置
に関し、特に、生体電気インピーダンス法に基づいて、
生体電気インピーダンスに基づく物理量を区間推定値と
して表示することができる電気特性測定装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrical characteristic measuring device, and more particularly, based on the bioelectrical impedance method,
The present invention relates to an electric characteristic measuring device capable of displaying a physical quantity based on bioelectrical impedance as an estimated section value.

【0002】[0002]

【従来の技術】本出願人は、かつて生体電気インピーダ
ンス測定装置として、M系列符号を使用した装置を出願
した(特開平10−14898号公報)。その発明で
は、4端子A/Dコンバートされた信号をフーリエ変換
することにより、多くの周波数での生体電気インピーダ
ンスを測定して細胞内外の水分量情報を算出している。
この装置では明細書には記載していないが、信号のSN
比を向上させるため、M系列信号を多数回出力させ、各
信号の同期加算を行っている。
2. Description of the Related Art The present applicant has applied for a device using an M-sequence code as a bioelectrical impedance measuring device (Japanese Patent Laid-Open No. 10-14898). In the invention, the four-terminal A / D-converted signal is Fourier-transformed to measure the bioelectrical impedance at many frequencies to calculate the water content information inside and outside the cell.
Although not described in the specification for this device, the signal SN
In order to improve the ratio, the M-sequence signal is output many times and the signals are synchronously added.

【0003】以下、その従来技術を説明する。近年、人
間や動物の身体組成を評価する目的で、生体の電気特性
に関する研究が行われている。生体の電気特性は、組織
又は臓器の種類によって著しく異なっており、例えばヒ
トの場合、血液の電気抵抗率は150Ω・cm前後であ
るのに対して、骨や脂肪の電気抵抗率は1〜5kΩ・c
mもある。この生体の電気特性は、生体電気インピーダ
ンスと呼ばれ、生体の体表面に装着された複数の電極間
に微小電流を流すことにより測定される。
The prior art will be described below. 2. Description of the Related Art In recent years, studies on electrical characteristics of living bodies have been conducted for the purpose of evaluating body composition of humans and animals. The electrical characteristics of the living body are remarkably different depending on the type of tissue or organ. For example, in the case of human, the electrical resistivity of blood is around 150 Ω · cm, whereas the electrical resistivity of bone and fat is 1 to 5 kΩ.・ C
There is also m. This electrical characteristic of the living body is called bioelectrical impedance, and is measured by passing a minute electric current between a plurality of electrodes mounted on the body surface of the living body.

【0004】このようにして得られた生体電気インピー
ダンスから被験者の体水分分布や体脂肪率、体脂肪量を
推計する方法を生体電気インピーダンス法という。
(「身体組成の評価法としての生体電気インピーダンス
法」,Baumgartner, R.N., etc.著、「生体電気インピ
ーダンスとその臨床応用」,医用電子と生体工学,金井
寛著,20(3)Jun 1982、「インピーダンス法による体
肢の水分分布の推定とその応用」,医用電子と生体工
学,波江野誠著,23(6)1985、「インピーダンス法に
よる膀胱内尿量の長時間計測」,人間工学,口ノ町康夫
等著,28(3)1992等参照)。
A method for estimating body water distribution, body fat percentage, and body fat mass of a subject from the bioelectrical impedance thus obtained is called bioelectrical impedance method.
("Bioelectrical impedance method as an evaluation method of body composition", Baumgartner, RN, etc., "Bioelectrical impedance and its clinical application", Medical Electronics and Biotechnology, Kanai Hiroshi, 20 (3) Jun 1982, "Estimation of water distribution in the limbs by impedance method and its application", Medical Electronics and Biotechnology, Makoto Haeno, 23 (6) 1985, "Long-term measurement of urinary bladder volume by impedance method", Ergonomics, Yasuo Kuchinomachi et al., 28 (3) 1992 etc.).

【0005】生体電気インピーダンスは、生体中のイオ
ンによって搬送される電流に対する生体の抵抗(レジス
タンス)と、細胞膜、組織界面、あるいは非イオン化組
織によって作り出される様々な種類の分極プロセスと関
連したリアクタンスとから構成される。リアクタンスの
逆数であるキャパシタンスは、電圧よりも電流に時間的
遅れをもたらし、位相のずれ(フェーズシフト)を作り
出すが、この値はレジスタンスに対するリアクタンスの
比率の逆正接角(アークタンジェント)、すなわち、電
気位相角として幾何学的に定量される。
Bioelectrical impedance is derived from the resistance of an organism to the electrical current carried by the ions in the organism and the reactance associated with various types of polarization processes created by cell membranes, tissue interfaces, or non-ionized tissues. Composed. Capacitance, which is the reciprocal of the reactance, causes the current to lag the voltage rather than the voltage, creating a phase shift, which is the arctangent of the ratio of reactance to resistance (arctangent). It is quantified geometrically as a phase angle.

【0006】これら生体電気インピーダンスZ、レジス
タンスR、リアクタンスX及び電気位相角φは、周波数
に依存している。非常に低い周波数fLでは、細胞膜と
組織界面の生体電気インピーダンスZは、電気を伝導す
るには高すぎる。したがって、電気は細胞外壁を通して
のみ流れ、測定される生体電気インピーダンスZは純粋
にレジスタンスRである。
The bioelectrical impedance Z, the resistance R, the reactance X and the electrical phase angle φ depend on the frequency. At very low frequency f L , the bioelectrical impedance Z at the cell membrane-tissue interface is too high to conduct electricity. Therefore, electricity flows only through the extracellular wall, and the measured bioelectrical impedance Z is purely resistance R.

【0007】つぎに、周波数が増加するにつれて、電流
は細胞膜を貫通するようになり、リアクタンスXが高く
なって位相角φを広げることになる。生体電気インピー
ダンスZの大きさは、Z2=R2+X2によって定義され
るベクトルの値に等しい。リアクタンスX及び位相角φ
が共に最大になる時の周波数を臨界周波数fCといい、
伝導導体である生体の1つの電気特性値である。この臨
界周波数fCを超えると、細胞膜と組織界面が容量性能
力を失うようになり、これにつれてリアクタンスXが減
少する。非常に高い周波数fHでは、生体電気インピー
ダンスZは、再び純粋にレジスタンスRと等価になる。
Next, as the frequency increases, the electric current penetrates the cell membrane, the reactance X increases and the phase angle φ widens. The magnitude of bioelectrical impedance Z is equal to the value of the vector defined by Z 2 = R 2 + X 2 . Reactance X and phase angle φ
Is the frequency at which both are maximum, called the critical frequency f C ,
It is one electrical characteristic value of a living body which is a conductive conductor. Above this critical frequency f C , the cell membrane-tissue interface loses its capacitive capacity and the reactance X decreases accordingly. At very high frequency f H , the bioelectrical impedance Z again becomes purely equivalent to the resistance R.

【0008】図6は、人体の電気的等価回路図(等価回
路モデル)である。この図において、Cmは細胞膜容量
を表し、Ri及びReはそれぞれ細胞内液抵抗及び細胞
外液抵抗を表している。低い周波数fLにおいては、電
流は主に細胞外スペースを流れており、インピーダンス
Zは細胞外液抵抗Reに等しくなる。高い周波数fH
おいては、電流は細胞膜を完全に通るようになり、細胞
膜容量Cmは、実質的に短絡されているのと等価であ
る。したがって、高い周波数fHでのインピーダンスZ
は、合成抵抗Ri・Re/(Ri+Re)に等しい。
FIG. 6 is an electrical equivalent circuit diagram (equivalent circuit model) of the human body. In this figure, Cm represents cell membrane capacity, and Ri and Re represent intracellular fluid resistance and extracellular fluid resistance, respectively. At a low frequency f L , the current mainly flows through the extracellular space, and the impedance Z becomes equal to the extracellular fluid resistance Re. At high frequency f H , the electric current completely passes through the cell membrane, and the cell membrane capacity Cm is equivalent to being substantially short-circuited. Therefore, the impedance Z at high frequency f H
Is equal to the combined resistance Ri · Re / (Ri + Re).

【0009】以上説明した方法により、細胞内液抵抗R
iと細胞外液抵抗Reとを求めることができ、これらに
基づいて、被験者の体脂肪率、脂肪重量、除脂肪重量等
の体脂肪の状態や体水分分布(細胞内液量、細胞外液量
及びこれらの総和たる体内水分量)を推計できる。ま
た、これらの抵抗Re,Riの変化により、体水分分布
の変化を推計できる。
By the method described above, intracellular fluid resistance R
i and the extracellular fluid resistance Re can be determined, and based on these, the body fat state such as the body fat percentage, the fat weight, and the lean body mass and the body water distribution (intracellular fluid amount, extracellular fluid). It is possible to estimate the amount and total body water content). Further, changes in the body water distribution can be estimated by the changes in the resistances Re and Ri.

【0010】このような各パラメータの推定・推計を任
意に選択された複数の周波数の微小正弦波電流を生体に
投入し、得られた信号をデジタル信号処理して行う生体
電気インピーダンス測定装置としては、特表平6−50
6854号公報に記載のものが知られている。
A bioelectrical impedance measuring apparatus for performing such estimation / estimation of each parameter by applying minute sinusoidal currents of a plurality of arbitrarily selected frequencies to a living body and processing the obtained signal by digital signal processing , Special table flat 6-50
The one described in Japanese Patent No. 6854 is known.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】これまでの生体電気イ
ンピーダンス測定装置は、たとえば体脂肪率等を推定値
として表示する構成となっており、この推定値は、利用
者の年齢、身長、体重等の身体条件に基づいて、生体電
気インピーダンスから算出されるが、実際には、母集団
の分布の中の最も確からしい点推定値を表示している。
しかし、精密機械である測定装置によって表示される
と、利用者はその推定値を自分の真値として身体状態
(たとえば肥満気味、痩せ気味等)を認識してしまう傾
向にある。
The conventional bioelectrical impedance measuring devices are configured to display, for example, the body fat percentage as an estimated value, and the estimated value is the age, height, weight, etc. of the user. It is calculated from the bioelectrical impedance based on the body condition, but in reality, the most probable point estimation value in the population distribution is displayed.
However, when displayed by a measuring device which is a precision machine, the user tends to recognize the physical condition (for example, obese, lean, etc.) by using the estimated value as the true value of the user.

【0012】体脂肪率等の推定値はモデルを仮定して算
出しているため、経時変化は比較的正確に測定できるも
のの、その絶対的な値の誤差は一般の体重計による体重
などと比べると大きい。本発明の目的は、生体電気イン
ピーダンス法に従い、生体電気インピーダンスに基づい
て算出される物理量の確からしさを利用者に認識しても
らうことができて、利用者に誤解を与えない電気特性測
定装置を提供することにある。
Since the estimated values of the body fat percentage and the like are calculated assuming a model, the changes over time can be measured relatively accurately, but the absolute value error is compared with the weight measured by a general scale. And big. According to the bioelectrical impedance method, an object of the present invention is to provide an electrical characteristic measuring device which allows a user to recognize the certainty of a physical quantity calculated based on the bioelectrical impedance and does not mislead the user. To provide.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明の電気特性測定装
置は、測定信号を生成する信号発生手段と、生成した測
定信号を被験者の体に投入した際に流れる電流を測定す
る電流測定手段と、前記被験者の体の所定の表面部位間
で発生する電位差を測定する電圧測定手段と、前記電流
測定手段によって測定された電流値と前記電圧測定手段
によって測定された電圧値とから生体電気特性の推定値
及びその確からしさを演算する演算手段と、を備える。
The electrical characteristic measuring device of the present invention comprises a signal generating means for generating a measuring signal, and a current measuring means for measuring a current flowing when the generated measuring signal is applied to the body of a subject. , A voltage measuring means for measuring a potential difference generated between predetermined surface parts of the body of the subject, a current value measured by the current measuring means and a voltage value measured by the voltage measuring means And a calculation means for calculating the estimated value and its certainty.

【0014】また、前記演算手段が演算する確からしさ
は、区間推定値であることで、簡易な表示で推定値の確
からしさを表示することができる。また、前記演算手段
が演算する確からしさは、推定値の確率分布であること
で、視覚的に見やすく推定値の確からしさを表示するこ
とができる。また、前記演算手段は、演算の元になる母
集団の分布を出力することで、母集団全体の中で自分の
位置する生体電気特性を知ることができる。
Since the certainty calculated by the calculating means is the section estimated value, the certainty of the estimated value can be displayed by a simple display. Further, since the probability that the calculation means calculates is the probability distribution of the estimated value, the probability of the estimated value can be displayed in a visually easy-to-see manner. Further, the computing means can know the bioelectrical characteristics of its position in the entire population by outputting the distribution of the population on which the computation is based.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面と対応して詳細に説明する。本発明の電気特性測定
装置を生体電気インピーダンス測定装置に適用した場合
について詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. The case where the electrical characteristic measuring apparatus of the present invention is applied to a bioelectrical impedance measuring apparatus will be described in detail.

【0016】図1は、本実施の形態による生体電気イン
ピーダンス測定装置の電気的構成を示すブロック図であ
る。本生体電気インピーダンス測定装置は、キーボード
1、測定処理部2、CPU3(中央演算処理装置)、表
示部4、RAM5、及びROM6により構成される。
FIG. 1 is a block diagram showing the electrical configuration of the bioelectrical impedance measuring apparatus according to this embodiment. The bioelectrical impedance measuring device includes a keyboard 1, a measurement processing unit 2, a CPU 3 (central processing unit), a display unit 4, a RAM 5, and a ROM 6.

【0017】キーボード1は、測定者が測定開始を指示
するための測定開始スイッチ、被験者の身長、体重、性
別及び年齢等の人体特徴項目の入力、全測定時間T、測
定間隔t等を測定目的に応じて設定/設定変更するため
の各種キーから構成される。キーボード1から供給され
る各キーの操作データは、キーコード発生回路(図示せ
ず)でキーコード変換されてCPU3に供給される。
The keyboard 1 is used to measure a measurement start switch for instructing the start of measurement by a measurer, input of human body characteristic items such as height, weight, sex and age of the subject, total measurement time T, measurement interval t, etc. It is composed of various keys for setting / changing the setting according to. The operation data of each key supplied from the keyboard 1 is converted into a key code by a key code generation circuit (not shown) and supplied to the CPU 3.

【0018】測定処理部2は、被験者の体Bにプローブ
電流Iaを測定信号として送出し、これにより被験者の
体Bから得られる電圧電流情報をデジタル処理する。C
PU3は、本生体電気インピーダンス測定装置全体を制
御すると共に、測定処理部2の処理結果に基づいて人体
の生体電気インピーダンス、さらには、体脂肪率、体内
水分分布に関する各種物理量を算出する。特に、CPU
3は、算出した体脂肪率の推定値に基づいて、RAM5
に記憶されている推定値テーブル(図2参照)から該当
する信頼区間の幅を読み出し、表示部4に対して表示制
御する。
The measurement processing unit 2 sends the probe current Ia to the body B of the subject as a measurement signal, and digitally processes the voltage / current information obtained from the body B of the subject. C
The PU 3 controls the entire bioelectrical impedance measuring apparatus, and calculates the bioelectrical impedance of the human body based on the processing result of the measurement processing unit 2, as well as various physical quantities relating to the body fat percentage and the body water distribution. Especially CPU
3 is the RAM 5 based on the calculated estimated value of the body fat percentage.
The width of the corresponding confidence interval is read from the estimated value table (see FIG. 2) stored in, and the display unit 4 controls the display.

【0019】表示部4は、CPU3により算出された被
験者の体Bの生体電気インピーダンス、さらには、体脂
肪率及び体内水分量等を表示する。特に、表示部4は、
CPU3の指示に基づいて、体脂肪率の区間推定値を表
示する。本実施の形態では、算出した推定値に信頼水準
95%の信頼区間の幅±α[%]を合わせて区間表示する
(図4参照)。
The display unit 4 displays the bioelectrical impedance of the body B of the subject calculated by the CPU 3, the body fat percentage and the body water content. In particular, the display unit 4
Based on an instruction from the CPU 3, the section estimated value of the body fat percentage is displayed. In the present embodiment, the estimated value is displayed together with the confidence interval width ± α [%] of the confidence level of 95% (see FIG. 4).

【0020】RAM5は、各種データ(たとえば、被験
者の身長、体重、性別、細胞外液又は細胞内液の量等)
を一時的に記憶するデータ領域、及びCPU3の作業領
域が設定される。特に、RAM5は、被験者の身長、体
重等の身体条件で該当する母集団の分布(図4(b)参
照)を作成するため個人データ、及び上述した推定値テ
ーブルを記憶する。ROM6は、CPU3の処理プログ
ラムを固定的に記憶する。
The RAM 5 stores various data (eg, height, weight, sex of the subject, amount of extracellular fluid or intracellular fluid, etc.).
Is set, and a work area of the CPU 3 is set. In particular, the RAM 5 stores the personal data and the above-described estimated value table for creating the distribution (see FIG. 4B) of the relevant population according to the body condition such as the height and weight of the subject. The ROM 6 fixedly stores the processing program of the CPU 3.

【0021】図2は、推定値テーブルを例示する図であ
る。この図では、CPU3により算出された体脂肪率の
推定値[%]と、該推定値と対をなして表示する信頼区間
の幅[%]が表示されている。この信頼区間の幅は、対応
する推定値に依存する。
FIG. 2 is a diagram illustrating an estimated value table. In this figure, the estimated value [%] of the body fat percentage calculated by the CPU 3 and the width [%] of the confidence interval displayed in pair with the estimated value are displayed. The width of this confidence interval depends on the corresponding estimate.

【0022】この例では、推定値20[%]に対して信頼
区間の幅±5[%]が記憶されている。これにより、算出
した体脂肪率の推定値が21[%]である場合、CPU3
は、最も近い推定値20[%]に対応する信頼区間の幅±
5[%]を読み出し、表示部4に区間推定値“21[%]±
5[%]”として表示する(図4(a)参照)。なお、図
2の例では、推定値20,30,40[%]及びそれらに
対応する信頼区間の幅が記憶されているが、推定値及び
信頼区間の幅をより細かにする等、任意に設定すること
ができる。
In this example, the width ± 5 [%] of the confidence interval is stored for the estimated value 20 [%]. Thereby, when the calculated estimated value of the body fat percentage is 21 [%], the CPU 3
Is the width of the confidence interval corresponding to the nearest estimated value 20 [%] ±
5 [%] is read out and the section estimation value “21 [%] ±
5 [%] ”(see FIG. 4A). Although the estimated values 20, 30, 40 [%] and the widths of the confidence intervals corresponding to them are stored in the example of FIG. , The width of the estimated value and the confidence interval can be made smaller, and can be set arbitrarily.

【0023】つぎに、測定処理部2の詳細構成について
説明する。測定処理部2は、出力処理回路と入力処理回
路とにより構成される。出力処理回路は、PIO(パラ
レル・インタフェース)71、測定信号発生器72、ロ
ーパスフィルタ(LPF)73、カップリングコンデン
サ74を含む。また、入力処理回路は、カップリングコ
ンデンサ80a,80b,90、差動増幅器81、電流
/電圧(I/V)変換器91、アナログのアンチエリア
シングフィルタであるLPF82,92、A/D変換器
83,93、及びサンプリングメモリ(リングバッフ
ァ)84,94を含む。
Next, the detailed configuration of the measurement processing unit 2 will be described. The measurement processing unit 2 is composed of an output processing circuit and an input processing circuit. The output processing circuit includes a PIO (parallel interface) 71, a measurement signal generator 72, a low pass filter (LPF) 73, and a coupling capacitor 74. The input processing circuit includes coupling capacitors 80a, 80b and 90, a differential amplifier 81, a current / voltage (I / V) converter 91, analog anti-aliasing filters LPFs 82 and 92, and an A / D converter. 83, 93, and sampling memories (ring buffers) 84, 94.

【0024】はじめに、出力処理回路に関して説明す
る。測定信号発生器72は、バスライン等でPIO71
を介してCPU3と接続され、その出力抵抗は、発生す
る信号周波数の全ての領域にわたり10kΩ以上であ
る。測定信号発生器72は、PIO71を介してCPU
3からの信号発生指示を入力し、最長線形信号(M系
列:Maximal Linear Codes系列)のプローブ電流Iaを
所定回数繰返し生成する。生成されたプローブ電流Ia
は、LPF73に入力される。
First, the output processing circuit will be described. The measurement signal generator 72 is a PIO 71 such as a bus line.
Connected to the CPU 3 via an output resistance of 10 kΩ or more over the entire region of the generated signal frequency. The measurement signal generator 72 is a CPU via the PIO 71.
The signal generation instruction from 3 is input, and the probe current Ia of the longest linear signal (M series: Maximum Linear Codes series) is repeatedly generated a predetermined number of times. Generated probe current Ia
Is input to the LPF 73.

【0025】測定信号発生器72からのプローブ電流I
aは、LPF73及びカップリングコンデンサ74によ
り、その高周波ノイズ成分及び直流成分が除去され、測
定信号として表面電極Hcに送出され、被験者の体B
(図3参照)に送出される。プローブ電流の値は、例え
ば500〜800μAである。
Probe current I from the measurement signal generator 72
The high frequency noise component and the direct current component of a are removed by the LPF 73 and the coupling capacitor 74, and are sent to the surface electrode Hc as a measurement signal, and the body B of the subject is measured.
(See FIG. 3). The value of the probe current is, for example, 500 to 800 μA.

【0026】さらに、本実施の形態では、プローブ電流
Ia(測定信号)の繰返し回数は、信号発生指示1回当
たり1〜256回である。この繰返し回数も測定者がキ
ーボード1を用いて任意に設定できるようにしてもよ
い。繰返し回数は、多いほど精度が高くなるが、微小電
流とはいえ、長時間連続して人体に流した場合、人体に
悪影響を及ぼす虞があるので、1〜256回が好まし
い。
Further, in the present embodiment, the number of times the probe current Ia (measurement signal) is repeated is 1 to 256 times per signal generation instruction. The number of repetitions may be arbitrarily set by the measurer using the keyboard 1. The higher the number of repetitions, the higher the accuracy, but even if it is a minute current, it may adversely affect the human body when it is continuously applied to the human body for a long time. Therefore, it is preferably 1 to 256 times.

【0027】ここで、M系列信号について説明する。M
系列信号は、スペクトル拡散通信方式やスペクトル拡散
測距システムにおいて一般的に用いられる符号信号であ
って、ある長さのシフトレジスタ又は遅延素子によって
生成される符号系列のうち、最長のものをいう。
Here, the M-sequence signal will be described. M
The sequence signal is a code signal generally used in a spread spectrum communication system and a spread spectrum distance measuring system, and is the longest code sequence generated by a shift register or a delay element having a certain length.

【0028】長さが(2n−1)ビット(nは正の整
数)のM系列信号を生成する2値のM系列信号発生器
は、n段のシフトレジスタと、そのn段の状態の論理的
結合をシフトレジスタの入力へ帰還する論理回路(排他
的論理回路)とから構成される。あるサンプル時刻(ク
ロック時刻)におけるM系列信号発生器の出力及び各段
の状態は、直前のサンプル時刻における帰還段の出力の
関数である。
A binary M-sequence signal generator for generating an M-sequence signal having a length of (2 n -1) bits (n is a positive integer) is composed of an n-stage shift register and an n-stage state. It is composed of a logic circuit (exclusive logic circuit) for returning the logical combination to the input of the shift register. The output of the M-sequence signal generator and the state of each stage at a certain sample time (clock time) are a function of the output of the feedback stage at the immediately preceding sample time.

【0029】このM系列信号を用いたプローブ電流Ia
は、多くの周波数成分を含むにも係わらず1m秒程度に
エネルギーが分散するため、生体を損傷することなく、
また、脈や呼吸の周期より十分に短い時間間隔で発生す
るので、これらの影響を受けることもない。また、M系
列信号は、周波数スペクトルの振幅が全周波数帯域にわ
たって略フラットであるので、SN比の周波数特性も略
フラットである。
Probe current Ia using this M-sequence signal
Despite having many frequency components, the energy is dispersed for about 1 msec, so that it does not damage the living body.
Further, since it occurs at a time interval sufficiently shorter than the pulse or respiratory cycle, it is not affected by these. In addition, since the amplitude of the frequency spectrum of the M-sequence signal is substantially flat over the entire frequency band, the frequency characteristic of the SN ratio is also substantially flat.

【0030】図3は、本実施の形態による生体電気イン
ピーダンス測定装置の使用状態を模式的に示す図であ
る。ここでは、上述した出力処理回路、後述する入力処
理回路の各々と被験者の体Bとの接続について簡単に説
明する。表面電極Hcは、測定時、被験者の右の手甲部
Hに導電可能に吸着方式により貼り付けられ、表面電極
Lcは、右の足甲部Lに吸着方式により導電可能に貼り
付けられる。それゆえ、測定信号は、被験者の右手の部
分から体Bに入る。
FIG. 3 is a diagram schematically showing a usage state of the bioelectrical impedance measuring device according to the present embodiment. Here, the connection between each of the output processing circuit described above and the input processing circuit described below and the body B of the subject will be briefly described. At the time of measurement, the surface electrode Hc is electrically conductively attached to the back part H of the subject by an adsorption method, and the surface electrode Lc is electrically conductively attached to the right instep part L by an adsorption method. Therefore, the measurement signal enters the body B from the right hand part of the subject.

【0031】また、表面電極Hpは、被験者の右の手甲
部Hに吸着方式により、導電可能に貼り付けられ、表面
電極Lpは、右の足甲部Lに吸着方式により導電可能に
貼り付けられる。このとき、表面電極Hc,Lcを、表
面電極Hp,Lpよりも人体の中心から遠い部位に貼り
付ける。上記各表面電極Hp,Lp,Hc,Lcは、測
定用ケーブル10によって生体電気インピーダンス測定
装置に接続されている。
The surface electrode Hp is conductively attached to the right hand back H of the subject by the suction method, and the surface electrode Lp is conductively attached to the right back L by the suction method. . At this time, the surface electrodes Hc and Lc are attached to a part farther from the center of the human body than the surface electrodes Hp and Lp. The surface electrodes Hp, Lp, Hc, Lc are connected to the bioelectrical impedance measuring device by a measuring cable 10.

【0032】つぎに、入力処理回路について説明する。
表面電極Hpは、被験者の右の手甲部Hに吸着方式によ
り、導電可能に貼り付けられ、一方、表面電極Lpは、
右の足甲部Lに吸着方式により導電可能に貼り付けられ
る。
Next, the input processing circuit will be described.
The surface electrode Hp is conductively attached to the back part H of the right side of the subject by the suction method, while the surface electrode Lp is
It is electrically conductively attached to the right instep L by a suction method.

【0033】差動増幅器81(図1参照)は、2つの表
面電極Hp,Lp間の電位(電位差)を検出する。すな
わち、差動増幅器81は、測定信号が被験者の体Bに送
出されると、被験者の右手足間の電圧Vpを検出し、L
PF82へ入力する。この電圧Vpは、表面電極Hpと
表面電極Lpとの間における被験者の体Bの生体電気イ
ンピーダンスによる電圧降下である。
The differential amplifier 81 (see FIG. 1) detects the potential (potential difference) between the two surface electrodes Hp and Lp. That is, when the measurement signal is sent to the body B of the subject, the differential amplifier 81 detects the voltage Vp between the right limb of the subject and L
Input to PF82. This voltage Vp is a voltage drop due to the bioelectrical impedance of the body B of the subject between the surface electrode Hp and the surface electrode Lp.

【0034】LPF82は、上記電圧Vpから高周波の
ノイズを除去し、A/D変換器83に供給する。LPF
82のカットオフ周波数は、A/D変換器83のサンプ
リング周波数の半分より低い。これにより、A/D変換
器83によるA/D変換処理で発生する折り返し雑音が
除去される。
The LPF 82 removes high frequency noise from the voltage Vp and supplies it to the A / D converter 83. LPF
The cutoff frequency of 82 is lower than half the sampling frequency of the A / D converter 83. As a result, aliasing noise generated in the A / D conversion processing by the A / D converter 83 is removed.

【0035】A/D変換器83は、CPU3からデジタ
ル変換信号Sdが供給される度に、上記ノイズが除去さ
れた電圧Vpを所定のサンプリング周期でデジタル信号
に変換し、デジタル化された電圧Vpをサンプリング周
期毎にサンプリングメモリ84へ供給する。
Each time the CPU 3 supplies the digital conversion signal Sd, the A / D converter 83 converts the noise-removed voltage Vp into a digital signal at a predetermined sampling period, and digitizes the voltage Vp. Are supplied to the sampling memory 84 every sampling cycle.

【0036】つぎに、表面電極Lc(図3参照)は、被
験者の右の足甲部Lに吸着方式により貼り付けられる。
表面電極Lcとカップリングコンデンサ90(図1参
照)との間は、同軸ケーブル(図示せず)で接続されて
おり、同軸ケーブルのシールド部は接地されている。
Next, the surface electrode Lc (see FIG. 3) is attached to the right instep L of the subject by the suction method.
The surface electrode Lc and the coupling capacitor 90 (see FIG. 1) are connected by a coaxial cable (not shown), and the shield portion of the coaxial cable is grounded.

【0037】I/V変換器91は、2つの表面電極H
c,Lc間に流れる電流を検出して電圧に変換する。す
なわち、I/V変換器91は、測定信号(プローブ電流
Ia)が被験者の体Bに送出されると、被験者の右手足
間を流れるプローブ電流Iaを検出し、電圧Vcに変換
した後、LPF92へ供給する。
The I / V converter 91 has two surface electrodes H.
The current flowing between c and Lc is detected and converted into a voltage. That is, when the measurement signal (probe current Ia) is sent to the body B of the subject, the I / V converter 91 detects the probe current Ia flowing between the right limbs of the subject, converts it into the voltage Vc, and then the LPF 92. Supply to.

【0038】LPF92は、入力された電圧Vcから高
周波のノイズを除去し、A/D変換器93へ供給する。
LPF92のカットオフ周波数は、A/D変換器93の
サンプリング周波数の半分より低い。この場合も、A/
D変換器93によるA/D変換処理で発生する折り返し
雑音が除去される。
The LPF 92 removes high frequency noise from the input voltage Vc and supplies it to the A / D converter 93.
The cutoff frequency of the LPF 92 is lower than half the sampling frequency of the A / D converter 93. Also in this case, A /
The aliasing noise generated in the A / D conversion processing by the D converter 93 is removed.

【0039】A/D変換器93は、CPU3からデジタ
ル変換信号Sdが供給される度に、上記ノイズが除去さ
れた電圧Vcを所定のサンプリング周期でデジタル信号
に変換し、デジタル化された電圧Vcをサンプリング周
期毎にサンプリングメモリ94へ供給する。上述したA
/D変換器83,93等による測定は、測定信号が被験
者の体Bに送出されてから過渡現象が安定するまでの所
定時間が経過した後に、CPU3からの指示に応じて開
始される。
Each time the CPU 3 supplies the digital conversion signal Sd, the A / D converter 93 converts the noise-removed voltage Vc into a digital signal at a predetermined sampling period, and digitizes the voltage Vc. Are supplied to the sampling memory 94 every sampling cycle. A mentioned above
The measurement by the / D converters 83, 93 and the like is started in response to an instruction from the CPU 3 after a predetermined time elapses from when the measurement signal is sent to the body B of the subject until the transient phenomenon stabilizes.

【0040】CPU3は、ROM6に記憶された処理プ
ログラムに従って、出力処理回路を制御して測定信号を
被験者の体Bに継続して送出すると共に、入力処理回路
を制御して測定を最初は待機状態にする。その後、所定
のサンプリング周期で、検出電圧Vp,Vcを所定の回
数サンプリングした後に、以下に示す生体電気インピー
ダンス等の各種物理量の算出を行う。
The CPU 3 controls the output processing circuit according to the processing program stored in the ROM 6 to continuously send the measurement signal to the body B of the subject, and controls the input processing circuit to initially wait for the measurement. To After that, the detected voltages Vp and Vc are sampled a predetermined number of times at a predetermined sampling cycle, and then various physical quantities such as bioelectrical impedances described below are calculated.

【0041】まず、サンプリングメモリ84,94に格
納された、時間の関数である電圧Vp,Vcを逐次読み
出してそれぞれフーリエ変換処理により、周波数の関数
である電圧Vp(f),Vc(f)(fは測定周波数)
に変換した後、平均化を行い周波数毎の生体電気インピ
ーダンスZ(f)[=Vp(f)/Vc(f)]を算出す
る。
First, the voltages Vp and Vc, which are functions of time, stored in the sampling memories 84 and 94 are sequentially read out and subjected to Fourier transform, respectively, to obtain the voltages Vp (f) and Vc (f) (which are functions of frequency). (f is the measurement frequency)
After the conversion, the averaging is performed to calculate the bioelectrical impedance Z (f) [= Vp (f) / Vc (f)] for each frequency.

【0042】つぎに、CPU3は、周波数毎の生体電気
インピーダンスZ(f)のプロットを行い、更に最小二
乗法等の演算手法を駆使してカーブフィッティングを行
うことでインピーダンス軌跡D(図5参照)を求める。
また、得られたインピーダンス軌跡Dから、被験者の体
Bの周波数0時の生体電気インピーダンスR0と、周波
数無限大時の生体電気インピーダンスR∞とを算出し、
算出結果から、被験者の体Bの細胞内液抵抗と細胞外液
抵抗とを算出する。
Next, the CPU 3 plots the bioelectrical impedance Z (f) for each frequency, and further performs curve fitting by making use of a calculation method such as the least squares method to obtain the impedance locus D (see FIG. 5). Ask for.
Further, from the obtained impedance locus D, the bioelectric impedance R0 of the body B of the subject at the time of frequency 0 and the bioelectric impedance R∞ at the time of infinite frequency are calculated,
From the calculation results, the intracellular fluid resistance and the extracellular fluid resistance of the body B of the subject are calculated.

【0043】さらに、算出された細胞内液抵抗と細胞外
液抵抗、及びキーボード1から入力された被験者の身
長、体重、性別及び年齢等の人体特徴データ等に基づい
て、予め処理プログラムの中に組み込まれてある身体組
成推定式を駆使して、被験者の体Bの体脂肪率、脂肪重
量、除脂肪重量、細胞内液量、細胞外液量及びこれらの
総和たる体内水分量(体液量)等の物理量を算出する。
本実施の形態では、算出された体脂肪率は、数字及びグ
ラフにより表示コントローラを有する表示部4(たとえ
ば、LCD等)に表示される(図4参照)。
Further, based on the calculated intracellular fluid resistance and extracellular fluid resistance, and the human body characteristic data such as the height, weight, sex and age of the subject inputted from the keyboard 1, etc. Using the built-in body composition estimation formula, the body fat percentage, fat weight, lean body mass, intracellular fluid volume, extracellular fluid volume of the subject's body B and the total body water content (body fluid volume) And calculate the physical quantity.
In the present embodiment, the calculated body fat percentage is displayed by numbers and a graph on display unit 4 (for example, LCD) having a display controller (see FIG. 4).

【0044】つぎに、本実施の形態による生体電気イン
ピーダンス測定装置の動作を説明する。まず、測定に先
だって、図3に示すように、2個の表面電極Hc,Hp
を被験者の右の手甲部Hに、2個の表面電極Lp,Lc
を被験者の右の足甲部Lにそれぞれ吸着方式により貼り
付ける。このとき、表面電極Hc,Lcを、表面電極H
p,Lpよりも人体の中心から遠い部位に貼り付ける。
Next, the operation of the bioelectrical impedance measuring device according to this embodiment will be described. First, prior to the measurement, as shown in FIG. 3, two surface electrodes Hc and Hp are used.
On the right hand part H of the subject, two surface electrodes Lp, Lc
Is attached to the right instep L of the subject by the suction method. At this time, the front surface electrodes Hc and Lc are
Attach it to a part farther from the center of the human body than p and Lp.

【0045】つぎに、測定者(又は被験者自身)によ
り、キーボード1の測定開始スイッチがオンされる。C
PU3は、まず所定の初期設定を行った後、測定信号発
生器72に信号発生指示信号を送出する。この初期設定
には、上述したインピーダンス軌跡D(図5参照)にお
ける全サンプル数、A/D変換器83,93のサンプリ
ング周期、デジタル変換信号Sdの発生タイミングを算
出する処理等が含まれる。
Next, the measurer (or the subject himself) turns on the measurement start switch of the keyboard 1. C
The PU 3 first sends a signal generation instruction signal to the measurement signal generator 72 after performing a predetermined initial setting. This initial setting includes the total number of samples in the impedance locus D (see FIG. 5) described above, the sampling cycle of the A / D converters 83 and 93, the process of calculating the generation timing of the digital conversion signal Sd, and the like.

【0046】これにより、測定信号発生器72は、プロ
ーブ電流Ia(測定信号)を所定回数繰り返し生成し、
LPF73、カップリングコンデンサ74、2重シール
ド線である測定用ケーブル10を介して、被験者の手甲
部Hに貼り付けられた表面電極Hc(図3参照)に測定
信号を送出する。これにより、500〜800μA程度
の測定信号が表面電極Hcから被験者の体Bを流れる。
As a result, the measurement signal generator 72 repeatedly generates the probe current Ia (measurement signal) a predetermined number of times,
A measurement signal is transmitted to the surface electrode Hc (see FIG. 3) attached to the back H of the subject through the LPF 73, the coupling capacitor 74, and the measurement cable 10 that is a double shielded wire. As a result, a measurement signal of about 500 to 800 μA flows through the body B of the subject from the surface electrode Hc.

【0047】測定信号Iaが被験者の体Bに投入される
と、測定処理部2の差動増幅器81において、表面電極
Hp,Lpが貼り付けられた右手足間で生じた電圧Vp
が検出され、LPF82を経て、A/D変換器83へ供
給される。一方、I/V変換器91では、表面電極H
c,Lcが貼り付けられた右手足間を流れるプローブ電
流Iaが検出され、電圧Vcに変換された後、LPF9
2を経てA/D変換器93へ供給される。このとき、C
PU3からは、サンプリング周期毎にA/D変換器8
3,93に対してデジタル変換信号Sdが供給される。
When the measurement signal Ia is applied to the body B of the subject, in the differential amplifier 81 of the measurement processing unit 2, the voltage Vp generated between the right limb to which the surface electrodes Hp and Lp are attached.
Is detected and supplied to the A / D converter 83 via the LPF 82. On the other hand, in the I / V converter 91, the surface electrode H
After the probe current Ia flowing between the right limbs to which c and Lc are attached is detected and converted into the voltage Vc, the LPF 9
It is then supplied to the A / D converter 93 via 2. At this time, C
From the PU3, the A / D converter 8 is supplied every sampling cycle.
The digital conversion signal Sd is supplied to 3, 93.

【0048】A/D変換器83では、デジタル変換信号
Sdの供給を受ける度に、電圧Vpをデジタル信号に変
換し、サンプリングメモリ84へ供給する。サンプリン
グメモリ84は、デジタル化された電圧Vpを順次記憶
する。一方、A/D変換器93では、デジタル変換信号
Sdの供給を受ける度に、電圧Vcをデジタル信号に変
換し、サンプリングメモリ94へ供給する。サンプリン
グメモリ94は、デジタル化された電圧Vcを順次記憶
する。
Each time the A / D converter 83 receives the supply of the digital conversion signal Sd, it converts the voltage Vp into a digital signal and supplies it to the sampling memory 84. The sampling memory 84 sequentially stores the digitized voltage Vp. On the other hand, in the A / D converter 93, each time the digital conversion signal Sd is supplied, the voltage Vc is converted into a digital signal and supplied to the sampling memory 94. The sampling memory 94 sequentially stores the digitized voltage Vc.

【0049】CPU3は、プローブ電流(測定信号)I
aの繰返回数が、予め設定された回数に達すると、測定
を停止する制御を行った後、まず、サンプリングメモリ
84,94に格納された、時間の関数である電圧Vp,
Vcを逐次読み出してそれぞれフーリエ変換処理によ
り、周波数の関数である電圧Vp(f),Vc(f)
(fは周波数)に変換した後、平均化を行って、周波数
毎の生体電気インピーダンスZ(f)(=Vp(f)/
Vc(f))を算出する。
The CPU 3 uses the probe current (measurement signal) I
When the number of repetitions of a reaches a preset number, the measurement is stopped, and then the voltage Vp, which is a function of time, stored in the sampling memories 84 and 94 is first stored.
The voltages Vp (f) and Vc (f), which are functions of frequency, are sequentially read out by Vc and subjected to Fourier transform processing.
(F is a frequency) and then averaged to obtain bioelectrical impedance Z (f) (= Vp (f) /
Vc (f)) is calculated.

【0050】つぎに、CPU3は、算出された周波数毎
の上記生体電気インピーダンスZ(f)に基づいて、最
小二乗法等の演算手法によりカーブフィッティングを行
い、図5に示すインピーダンス軌跡Dを求め、得られた
インピーダンス軌跡Dから、被験者の体Bの周波数0時
の生体電気インピーダンスR0と、周波数無限大時の生
体電気インピーダンスR∞(インピーダンス軌跡Dの円
弧がX軸と交わる点のX軸座標値に相当)とを算出し、
算出結果から被験者の体Bの細胞内液抵抗と細胞外液抵
抗とを算出する。
Next, the CPU 3 performs curve fitting based on the calculated bioelectrical impedance Z (f) for each frequency by a calculation method such as the least squares method to obtain the impedance locus D shown in FIG. From the obtained impedance locus D, the bioelectrical impedance R0 of the body B of the subject at time 0 and the bioelectrical impedance R∞ at infinite frequency (the X-axis coordinate value of the point where the arc of the impedance locus D intersects the X-axis). Equivalent to) and
The intracellular fluid resistance and extracellular fluid resistance of the body B of the subject are calculated from the calculation results.

【0051】さらに、CPU3は、算出された細胞内液
抵抗と細胞外液抵抗、及びキーボード1から入力された
被験者の身長、体重、性別及び年齢等の人体特徴データ
等に基づいて、予め処理プログラムの中に組み込まれて
ある身体組成推定式を駆使して、被験者の体Bの体脂肪
率、脂肪重量、除脂肪重量、細胞内液抵抗、細胞外液抵
抗及びこれらの総和たる体内水分量(体液量)の各量を
算出する。そして、算出された各データをRAM5に記
憶すると共に、表示部4に表示する。本実施の形態で
は、CPU3は算出した体脂肪率の推定値に基づいて、
RAM5に記憶されている推定値テーブルから該当する
信頼区間の幅を読み出す。
Further, the CPU 3 pre-processes a program based on the calculated intracellular fluid resistance and extracellular fluid resistance, and the human body characteristic data such as the height, weight, sex and age of the subject input from the keyboard 1. Using the body composition estimation formula incorporated in the body, the body fat percentage, fat weight, lean body weight, intracellular fluid resistance, extracellular fluid resistance of the subject's body B and the total body water content ( The amount of body fluid) is calculated. Then, each calculated data is stored in the RAM 5 and displayed on the display unit 4. In the present embodiment, the CPU 3 calculates, based on the calculated estimated value of the body fat percentage,
The width of the relevant confidence interval is read from the estimated value table stored in the RAM 5.

【0052】図4は、本実施の形態による生体電気イン
ピーダンス測定装置により表示される体脂肪率の確から
しさの表示例を説明する図である。CPU3は、算出し
た推定値と読み出した信頼区間の幅とから、図4(a)
に例示するように“あなたの体脂肪率は、21[%]±5
[%]です。”の形式で区間推定値を表示部4に表示す
る。また、先に作成した母集団データを用いて図4
(b)に例示するように、母集団の分布に被験者が該当
する推定値の分布を合わせてグラフ形式で表示する。こ
れにより、被験者は、統計的データとしての推定値のみ
にとらわれることなく、統計的なデータとしての区間推
定値を正しく認識することができる。
FIG. 4 is a view for explaining a display example of the accuracy of the body fat percentage displayed by the bioelectrical impedance measuring device according to this embodiment. Based on the calculated estimated value and the width of the read confidence interval, the CPU 3 calculates from FIG.
As illustrated in “Your body fat percentage is 21 [%] ± 5
[%]is. The estimated section value is displayed on the display unit 4 in the format of "."
As illustrated in (b), the distribution of the estimated value that the subject corresponds to the distribution of the population is displayed in a graph format. As a result, the subject can correctly recognize the interval estimated value as the statistical data without being restricted only by the estimated value as the statistical data.

【0053】つぎに、CPU3は、全測定時間Tが経過
したか否かを判断し、経過したとの結論が得られれば、
以後の測定処理を終了する。また、経過していなけれ
ば、測定間隔に相当する時間tが経過するのを待った
後、再び同様の測定処理を開始する。上述の処理を、全
測定時間Tが経過するまで繰り返す。以上、この発明の
実施の形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な
構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、こ
の発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があって
もよい。
Next, the CPU 3 judges whether or not the total measurement time T has passed, and if it is concluded that the time has passed, then
The subsequent measurement process ends. If it has not elapsed, the same measurement process is started again after waiting for the time t corresponding to the measurement interval to elapse. The above process is repeated until the total measurement time T has elapsed. Although the embodiments of the present invention have been described in detail above with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to these embodiments, and changes in design within the scope not departing from the gist of the present invention, etc. There may be.

【0054】たとえば、上記実施の形態では、表面電極
Hc及び表面電極Lcを介して被験者に投入される電流
値を測定し、また、表面電極Hp及び表面電極Lpを介
して所定の2ヶ所の表面部位間に生じる電圧値を測定し
ている。本発明はこれに限定されず、たとえば、表面電
極Hc及び表面電極Lcにより上記電流値及び電圧値を
測定するように構成してもよく(いわゆる2端子法)、
表面電極の数は本発明を限定するものではない。また、
電極の取り付け箇所は、手や足には限定されない。
For example, in the above-described embodiment, the current value applied to the subject is measured via the front surface electrode Hc and the front surface electrode Lc, and the surface at two predetermined positions is measured via the front surface electrode Hp and the front surface electrode Lp. The voltage value generated between the parts is measured. The present invention is not limited to this, and for example, the current value and the voltage value may be measured by the surface electrode Hc and the surface electrode Lc (so-called two-terminal method),
The number of surface electrodes is not a limitation of the present invention. Also,
The place where the electrode is attached is not limited to the hands and feet.

【0055】また、上記実施の形態では、CPU3は生
体電気パラメータとして、生体電気インピーダンスを算
出し、インピーダンス軌跡、細胞外液抵抗及び細胞内液
抵抗の算出を経て、体脂肪率を算出している。本発明は
これに限らず、生体電気アドミッタンスを算出し、アド
ミッタンス軌跡、細胞外液抵抗及び細胞内液抵抗等の時
間的変化量並びにこれらの一部を算出して体脂肪率を算
出してもよい。
In the above embodiment, the CPU 3 calculates the bioelectrical impedance as the bioelectrical parameter, and calculates the body fat percentage by calculating the impedance locus, the extracellular fluid resistance and the intracellular fluid resistance. . The present invention is not limited to this, even if the bioelectrical admittance is calculated, and the body fat percentage is calculated by calculating the admittance locus, the temporal change amount such as the extracellular fluid resistance and the intracellular fluid resistance, and a part thereof. Good.

【0056】また、上記実施の形態では、生体電気イン
ピーダンス測定装置として、算出した生体電気インピー
ダンスから体脂肪率を算出している。本発明はこれに限
定されず、たとえば、上述した体水分分布等、統計的な
手法により推定値を算出するものにも適用できる。ま
た、上記実施の形態では、CPU3がフーリエ変換処理
を行っているが、本発明を限定するものではなく、時間
領域で示される関数を周波数領域で示される関数に変換
するような演算手法を用いるものであればよい。
In the above embodiment, the bioelectrical impedance measuring device calculates the body fat percentage from the calculated bioelectrical impedance. The present invention is not limited to this, and can be applied to, for example, the one in which the estimated value is calculated by a statistical method such as the body water distribution described above. Further, although the CPU 3 performs the Fourier transform processing in the above-described embodiment, the present invention is not limited to this, and an arithmetic method for converting a function shown in the time domain into a function shown in the frequency domain is used. Anything will do.

【0057】また、上記実施の形態では、人体特徴項目
として、被験者の身長、体重、性別及び年齢を入力する
場合について述べたが、必要に応じて、性別、年齢等を
省略してもよく、あるいは、人種等の項目を付加しても
良い。算出された人体の生体電気パラメータをプリンタ
に出力するようにしてもよい。さらに、脈波センサや呼
吸の周期を検出できるセンサを人体に貼り付け、各セン
サの出力信号により、測定タイミングを設定するように
してもよい。
Further, in the above embodiment, the case where the height, weight, sex and age of the subject are input as the human body characteristic items has been described, but the sex, age, etc. may be omitted if necessary. Alternatively, items such as race may be added. The calculated bioelectric parameter of the human body may be output to the printer. Further, a pulse wave sensor or a sensor capable of detecting the breathing cycle may be attached to the human body, and the measurement timing may be set by the output signal of each sensor.

【0058】また、上記実施の形態では、演算結果を表
示部で表示しているが、演算結果を直接プリンタで印刷
するようにしてもよい。以上より、本発明の電気特性測
定装置は、測定信号供給手段(測定信号発生器72
等)、電流測定手段(I/V変換器91等)、電圧測定
手段(差動増幅器81等)、及び演算手段(CPU3)
により構成される。
In the above embodiment, the calculation result is displayed on the display unit, but the calculation result may be printed directly on the printer. From the above, the electrical characteristic measuring apparatus of the present invention is the measuring signal supplying means (the measuring signal generator 72).
Etc.), current measuring means (I / V converter 91 etc.), voltage measuring means (differential amplifier 81 etc.), and computing means (CPU3).
It is composed of

【0059】測定信号供給手段は、測定信号を生成し、
被験者の互いに隔たる所定の2箇所の表面部位に導電可
能に付けた表面電極Hc,Lcを介して、測定信号を被
験者に投入する。電流測定手段は、被験者に投入される
測定信号の電流値を測定する。電圧測定手段は、被験者
の互いに隔たる所定の2箇所の表面部位間に生じる電圧
値を測定する。演算手段は、電流及び電圧測定手段によ
り各々測定された電流値及び電圧値により、被験者の表
面部位間の生体電気インピーダンスを算出し、生体電気
インピーダンスに基づく物理量を算出する。ここで、演
算手段は、算出した物理量を区間推定値として出力制御
する。
The measurement signal supply means generates a measurement signal,
A measurement signal is input to the subject via surface electrodes Hc and Lc that are electrically conductively attached to two predetermined surface portions of the subject that are separated from each other. The current measuring means measures the current value of the measurement signal input to the subject. The voltage measuring means measures a voltage value generated between two predetermined surface portions of the subject which are separated from each other. The calculation means calculates the bioelectrical impedance between the surface parts of the subject based on the current value and the voltage value respectively measured by the current and voltage measuring means, and calculates the physical quantity based on the bioelectrical impedance. Here, the arithmetic means controls the output of the calculated physical quantity as an estimated section value.

【0060】[0060]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の電気特性
測定装置によれば、統計的に算出された体脂肪率等の推
定値及びその確からしさを表示することができ、利用者
は表示等される数値の確からしさを正しく認識すること
ができる。
As described above, according to the electrical characteristic measuring apparatus of the present invention, the statistically calculated estimated value of the body fat percentage or the like and its certainty can be displayed, and the user can display it. It is possible to correctly recognize the certainty of the numerical values to be equalized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施の形態による生体電気インピーダ
ンス測定装置の電気的構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of a bioelectrical impedance measuring device according to an embodiment of the present invention.

【図2】推定値テーブルを例示する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an estimated value table.

【図3】本発明の実施の形態による生体電気インピーダ
ンス測定装置の使用状態を模式的に示す図である。
FIG. 3 is a diagram schematically showing a usage state of the bioelectrical impedance measuring device according to the embodiment of the present invention.

【図4】本実施の形態による生体電気インピーダンス測
定装置により表示される体脂肪率の確からしさの表示例
を説明する図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a display example of the accuracy of the body fat percentage displayed by the bioelectrical impedance measurement device according to the present embodiment.

【図5】インピーダンス軌跡を例示する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an impedance locus.

【図6】人体の電気的等価回路図(等価回路モデル)で
ある。
FIG. 6 is an electrical equivalent circuit diagram (equivalent circuit model) of a human body.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 キーボード 2 測定処理部 3 CPU 4 表示部 5 RAM 6 ROM 10 測定用ケーブル 71 PIO 72 測定信号発生器 73 LPF 74,80a, 80b,90 カップリングコンデンサ 81 差動増幅器 82,92 LPF 83,93 A/D変換器 84,94 サンプリングメモリ Hc,Lc,Hp,Lp 表面電極 1 keyboard 2 Measurement processing unit 3 CPU 4 Display 5 RAM 6 ROM 10 Measurement cable 71 PIO 72 Measurement signal generator 73 LPF 74, 80a, 80b, 90 Coupling capacitor 81 Differential amplifier 82,92 LPF 83,93 A / D converter 84,94 sampling memory Hc, Lc, Hp, Lp surface electrode

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4C027 AA06 CC00 FF01 FF02 GG13 HH18 KK03    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F-term (reference) 4C027 AA06 CC00 FF01 FF02 GG13                       HH18 KK03

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 測定信号を生成する信号発生手段と、 生成した測定信号を被験者の体に投入した際に流れる電
流を測定する電流測定手段と、 前記被験者の体の所定の表面部位間で発生する電位差を
測定する電圧測定手段と、 前記電流測定手段によって測定された電流値と前記電圧
測定手段によって測定された電圧値とから生体電気特性
の推定値及びその確からしさを演算する演算手段と、を
備えることを特徴とする電気特性測定装置。
1. A signal generating means for generating a measurement signal, a current measuring means for measuring a current flowing when the generated measurement signal is applied to a body of a subject, and a current generating means generated between predetermined surface parts of the body of the subject. Voltage measuring means for measuring the potential difference, and a calculating means for calculating the estimated value of the bioelectric property and its certainty from the current value measured by the current measuring means and the voltage value measured by the voltage measuring means, An electrical characteristic measuring device comprising:
【請求項2】 前記演算手段が演算する確からしさは、
区間推定値であることを特徴とする請求項1記載の電気
特性測定装置。
2. The probability that the calculation means calculates is
The electrical characteristic measuring device according to claim 1, wherein the electrical characteristic measuring device is a section estimated value.
【請求項3】 前記演算手段が演算する確からしさは、
推定値の確率分布であることを特徴とする請求項1記載
の電気特性測定装置。
3. The probability that the calculation means calculates is
The electrical characteristic measuring device according to claim 1, wherein the electrical characteristic measuring device is a probability distribution of estimated values.
【請求項4】 前記演算手段は、演算の元になる母集団
の分布を出力することを特徴とする請求項1乃至3いず
れかに記載の電気特性測定装置。
4. The electrical characteristic measuring apparatus according to claim 1, wherein the calculation unit outputs a distribution of a population which is a source of calculation.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010026855A (en) * 2008-07-22 2010-02-04 Omron Healthcare Co Ltd Device for determining health condition
JP2012500663A (en) * 2008-08-22 2012-01-12 エル. フォーペル、マーク Method and apparatus for disease diagnosis and screening using extremely low frequency electromagnetic fields

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010026855A (en) * 2008-07-22 2010-02-04 Omron Healthcare Co Ltd Device for determining health condition
JP2012500663A (en) * 2008-08-22 2012-01-12 エル. フォーペル、マーク Method and apparatus for disease diagnosis and screening using extremely low frequency electromagnetic fields
US8712515B2 (en) 2008-08-22 2014-04-29 Mark L. Faupel Method and apparatus for disease diagnosis and screening using extremely low frequency electromagnetic fields
JP2016028778A (en) * 2008-08-22 2016-03-03 フォーペル、マーク エル.FAUPEL Mark L. Device for diagnosing and screening disease using extremely low frequency electromagnetic field

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