JP2006015039A - Living body electric impedance measuring apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、生体電気インピーダンスの測定装置に関し、より詳しくは、電極板型と貼付型との2種類の電極を使用することのできる生体電気インピーダンス測定装置に関する。 The present invention relates to a bioelectrical impedance measuring apparatus, and more particularly to a bioelectrical impedance measuring apparatus that can use two types of electrodes, an electrode plate type and an adhesive type.
生体の2部位間に微弱電流を通電すると共にこの電流経路中の2部位間の電位差を測定し、これら電流値と電位差(電圧値)とから生体電気インピーダンスを測定する装置が知られている。このような生体電気インピーダンス測定装置は、例えば人体の生体電気インピーダンスを測定し、その人の身長、体重、性別、年齢等の個人データと共に測定された生体電気インピーダンスを所定の回帰式に代入して、その人の体脂肪、内臓脂肪、体水分、筋肉、骨、基礎代謝等といった体組成を算出する所謂体組成計に応用されている。 A device is known in which a weak current is passed between two parts of a living body, a potential difference between the two parts in the current path is measured, and a bioelectrical impedance is measured from the current value and the potential difference (voltage value). Such a bioelectrical impedance measuring apparatus measures, for example, the bioelectrical impedance of a human body, and substitutes the bioelectrical impedance measured together with personal data such as the height, weight, sex, and age of the person into a predetermined regression equation. It is applied to a so-called body composition meter that calculates body composition such as body fat, visceral fat, body water, muscle, bone, and basal metabolism of the person.
このような生体電気インピーダンス測定装置において、電流供給や電圧測定のために生体と接触する電極には、大きく分けて2種類のものがある。その1つは、金属製又は導電材を蒸着させた樹脂製の「電極板型」であり(例えば、特許文献1参照)、他の1つは、導電ゲル等を用いた「貼付型」である(例えば、特許文献2及び3参照)。
In such a bioelectrical impedance measuring apparatus, there are roughly two types of electrodes that come into contact with the living body for supplying current and measuring voltage. One is a “electrode plate type” made of a metal or a resin on which a conductive material is deposited (see, for example, Patent Document 1), and the other is a “stick type” using a conductive gel or the like. Yes (for example, see
電極板型の電極は、足裏が接触するようにその上に乗ったり、これを手で握ったりするだけで、生体電気インピーダンスの測定を容易に行うことができるという長所を持つ。しかしながら、電極板型の電極は、その電極板の形状によっては生体との間の接触面積が小さくなって接触インピーダンスが大きくなるという短所を持つ。また、接触する皮膚が乾燥気味な場合にも、接触インピーダンスは増大する。接触インピーダンスの増大は、生体電気インピーダンスの測定を不安定なものにしてしまう。また、電極板を手で握る場合には、筋肉形状や血流の変化が起こり、測定値に影響を及ぼすことがある。また、電極板に接触させる手足に障害がある被測定者の場合(四肢がない場合等)や、寝たきりで電極板上に立つことや電極を握ることができない被測定者の場合には、電極板型は使用することができない。 The electrode plate type electrode has an advantage that bioelectrical impedance can be easily measured simply by riding on the sole so that the sole contacts it or by grasping it with a hand. However, the electrode plate type electrode has a disadvantage that the contact area between the living body and the contact impedance increases depending on the shape of the electrode plate. The contact impedance also increases when the contacting skin is dry. An increase in contact impedance makes the measurement of bioelectrical impedance unstable. In addition, when the electrode plate is held by hand, changes in muscle shape and blood flow may occur, which may affect the measured value. In addition, in the case of a subject who has a disorder in the limb that is in contact with the electrode plate (when there are no extremities), or in the case of a subject who is bedridden and cannot stand on the electrode plate or hold the electrode, The plate mold cannot be used.
一方、貼付型の電極は、生体電気インピーダンスの測定を安定して行えるという長所を持つ。即ち、貼付型は、生体との接触部がゲル状であることが多く、従って皮膚表面と密に接触するため、電極板型の如く接触インピーダンスが増大するという問題は生じ難い。また、ゲル状の電極は水分含有率が高いため、皮膚の乾きによる影響も受け難い。また、電極を握るなどの動作による筋肉形状の変化や血流の変化に起因した生体電気インピーダンスの変化も生じ難い。しかしながら、貼付型の電極は、身体の指定箇所に電極を貼付しなければならないなど、その取扱いが面倒で、簡便な生体電気インピーダンス測定には不向きであるという短所を持つ。集団検診のように多数の被測定者について生体電気インピーダンスの測定を行う場合には、非常に時間がかかってしまう。また、通常、貼付型は、その電極が使い捨てなので、コスト面でも問題となる。 On the other hand, the patch-type electrode has an advantage that bioelectrical impedance can be stably measured. In other words, the contact type with the living body often has a gel-like contact portion, and therefore is in close contact with the skin surface, so that the problem of increased contact impedance unlike the electrode plate type hardly occurs. Moreover, since the gel-like electrode has a high moisture content, it is not easily affected by dry skin. In addition, changes in muscle shape due to movements such as grasping electrodes and changes in bioelectrical impedance due to changes in blood flow hardly occur. However, the affixing type electrode has the disadvantages that it is troublesome to handle such as having to affix the electrode to a designated part of the body and is not suitable for simple bioelectrical impedance measurement. When bioelectrical impedance measurement is performed for a large number of subjects such as a mass examination, it takes a very long time. Moreover, since the electrodes are usually disposable, there is a problem in terms of cost.
このように、電極板型にも貼付型にもそれぞれの長所と短所とがあり、どちらが優れているとは一概には言えない。被測定者の状態に応じ、測定の安定性、簡便性等の観点から、これらを使い分けることが望ましい。しかしながら、従来の生体電気インピーダンス測定装置では、電極板型と貼付型の何れか一方の電極しか採用されておらず、これらを使い分けるには、それぞれの型を採用した2種類の装置を用意しなければならなかった。従って、本発明は、電極板型と貼付型とを手軽に切替えて使用することの可能な生体電気インピーダンス測定装置を提供することを目的とする。 As described above, both the electrode plate type and the sticking type have their advantages and disadvantages, and it cannot be generally said which is superior. Depending on the condition of the person being measured, it is desirable to use them properly from the viewpoints of measurement stability and convenience. However, in the conventional bioelectrical impedance measuring device, only one of the electrode plate type and the sticking type electrode is adopted, and in order to use these properly, two types of devices adopting the respective types must be prepared. I had to. Accordingly, an object of the present invention is to provide a bioelectrical impedance measuring apparatus that can be used by easily switching between an electrode plate type and a pasting type.
本発明の生体電気インピーダンス測定装置は、生体の2部位間に通電するための少なくとも一組の電極板型の通電電極と、通電電流経路中の電位差を測定するための少なくとも一組の電極板型の測定電極と、生体の2部位間に通電するための少なくとも一組の貼付型の通電電極と、通電電流経路中の電位差を測定するための少なくとも一組の貼付型の測定電極と、通電電流値と測定電圧値とに基づいて生体電気インピーダンスを算出する演算装置を有する本体とを備えてなるものである。 The bioelectrical impedance measuring apparatus of the present invention includes at least one set of electrode plate-type energized electrodes for energizing between two parts of a living body and at least one set of electrode plate-types for measuring a potential difference in an energized current path. A measuring electrode, at least one pair of energizing electrodes for energizing between two parts of a living body, at least one set of encasing measuring electrodes for measuring a potential difference in an energizing current path, and an energizing current And a main body having an arithmetic device for calculating bioelectrical impedance based on the value and the measured voltage value.
ここで、本発明の生体電気インピーダンス測定装置は、少なくとも前記貼付型の通電電極と前記貼付型の測定電極とが、本体に対して着脱可能とされていることが望ましい。 Here, in the bioelectrical impedance measuring device of the present invention, it is desirable that at least the pasting-type energizing electrode and the pasting-type measuring electrode are detachable from the main body.
また、本発明の生体電気インピーダンス測定装置は、前記貼付型の通電電極と前記貼付型の測定電極とを用いて生体電気インピーダンスの測定を行う場合に各電極を貼付すべき生体の部位を指示する貼付部位指示装置を更に備えると共に、前記演算装置が、通電電流値と測定電圧値とに基づいて生体電気インピーダンスを算出すると共に、算出された生体電気インピーダンスを指示された部位に応じた回帰式に代入して生体の体組成を算出するものであることが望ましい。 Moreover, the bioelectrical impedance measuring apparatus of the present invention indicates a part of a living body to which each electrode is to be attached when measuring bioelectrical impedance using the pasting-type energizing electrode and the pasting-type measuring electrode. The apparatus further includes a sticking part indicating device, and the arithmetic unit calculates a bioelectrical impedance based on the energized current value and the measured voltage value, and the calculated bioelectrical impedance is converted into a regression equation corresponding to the instructed part. It is desirable to substitute for calculating the body composition of the living body.
本発明の生体電気インピーダンス測定装置では、電極板型と貼付型の両方の電極を備えているため、それぞれの型の電極を採用した2種類の装置を用意することなく、被測定者の状態に応じ、測定の安定性、簡便性等の観点から、これら電極板型の電極と貼付型の電極とを手軽に切替えて使用することが可能となる。 Since the bioelectrical impedance measuring device of the present invention includes both electrode plate type and adhesive type electrodes, it is possible to maintain the state of the subject without preparing two types of devices that employ the respective types of electrodes. Accordingly, from the viewpoint of measurement stability, simplicity, etc., it is possible to easily switch between the electrode plate type electrode and the pasted type electrode for use.
ここで、貼付型の通電電極と貼付型の測定電極とを本体に対して着脱可能とした場合には、電極板型の電極を用いて簡便性を重視した測定を行う際に、これら貼付型の電極を本体から取外しておくことができる。貼付型の電極は、生体の様々な部位に電極を貼付することを想定しているため、本体に対して比較的長い電気ケーブルで接続されることになる。長い電気ケーブルはその取り回しが煩雑であるため、簡便性重視の測定時には文字通り無用の長物となる。従って、貼付型の電極を着脱可能としておくことで、電極板型の電極を用いる際にはこれを取外し、測定の簡便性を高めることが可能となる。 Here, when the pasting-type energizing electrode and the pasting-type measuring electrode are made detachable from the main body, these pasting-type electrodes are used when performing measurement with an emphasis on simplicity using the electrode plate-type electrode. Can be removed from the body. Since the paste-type electrode is assumed to be applied to various parts of the living body, it is connected to the main body with a relatively long electric cable. Since long electric cables are complicated to handle, they are literally useless long objects when measuring with emphasis on simplicity. Therefore, by making the attachment type electrode detachable, it is possible to remove the electrode plate type electrode when using it, and to improve the convenience of measurement.
また、貼付型の電極を貼付すべき部位を貼付部位指示装置により指示すると共に、演算装置では、生体電気インピーダンスを算出すると共にこの算出された生体電気インピーダンスを指示された部位に応じた回帰式に代入して生体の体組成を算出するようにした場合には、生体電気インピーダンスの測定を安定して行うと共に、生体電気インピーダンスに基づく体組成の算出を正確に行うことが可能となる。体組成を算出するための回帰式は、生体電気インピーダンスの測定対象区間、即ち、電極の貼付部位に応じて最適なものに変更する必要がある。従って、貼付型の電極を貼付すべき部位を貼付部位指示装置により指示すると共に、指示された部位に応じた回帰式を用いて体組成を算出するようにしておくことで、安定性の高い生体電気インピーダンス測定と正確な体組成算出が可能となる。 In addition, the site where the patch-type electrode is to be applied is instructed by the application site indicating device, and the arithmetic device calculates the bioelectrical impedance and uses the regression equation corresponding to the instructed region for the calculated bioelectrical impedance. When the body composition of the living body is calculated by substituting, it is possible to stably measure the bioelectrical impedance and accurately calculate the body composition based on the bioelectrical impedance. The regression equation for calculating the body composition needs to be changed to an optimum one according to the measurement target section of the bioelectrical impedance, that is, the electrode application site. Accordingly, the site where the patch-type electrode is to be applied is instructed by the application site indicating device, and the body composition is calculated using a regression equation corresponding to the instructed site, so that a highly stable living body can be obtained. Electrical impedance measurement and accurate body composition calculation are possible.
本発明の生体電気インピーダンス測定装置は、生体の2部位間に通電するための少なくとも一組の電極板型の通電電極と、通電電流経路中の電位差を測定するための少なくとも一組の電極板型の測定電極と、生体の2部位間に通電するための少なくとも一組の貼付型の通電電極と、通電電流経路中の電位差を測定するための少なくとも一組の貼付型の測定電極と、通電電流値と測定電圧値とに基づいて生体電気インピーダンスを算出する演算装置を有する本体とを備えてなるものである。 The bioelectrical impedance measuring apparatus of the present invention includes at least one set of electrode plate-type energized electrodes for energizing between two parts of a living body and at least one set of electrode plate-types for measuring a potential difference in an energized current path. A measuring electrode, at least one pair of energizing electrodes for energizing between two parts of a living body, at least one set of encasing measuring electrodes for measuring a potential difference in an energizing current path, and an energizing current And a main body having an arithmetic device for calculating bioelectrical impedance based on the value and the measured voltage value.
ここで、本発明の生体電気インピーダンス測定装置は、少なくとも前記貼付型の通電電極と前記貼付型の測定電極とが、本体に対して着脱可能とされていることが望ましい。 Here, in the bioelectrical impedance measuring device of the present invention, it is desirable that at least the pasting-type energizing electrode and the pasting-type measuring electrode are detachable from the main body.
また、本発明の生体電気インピーダンス測定装置は、前記貼付型の通電電極と前記貼付型の測定電極とを用いて生体電気インピーダンスの測定を行う場合に各電極を貼付すべき生体の部位を指示する貼付部位指示装置を更に備えると共に、前記演算装置が、通電電流値と測定電圧値とに基づいて生体電気インピーダンスを算出すると共に、算出された生体電気インピーダンスを指示された部位に応じた回帰式に代入して生体の体組成を算出するものであることが望ましい。 Moreover, the bioelectrical impedance measuring apparatus of the present invention indicates a part of a living body to which each electrode is to be attached when measuring bioelectrical impedance using the pasting-type energizing electrode and the pasting-type measuring electrode. The apparatus further includes a sticking part indicating device, and the arithmetic unit calculates a bioelectrical impedance based on the energized current value and the measured voltage value, and the calculated bioelectrical impedance is converted into a regression equation corresponding to the instructed part. It is desirable to substitute for calculating the body composition of the living body.
本発明の好適な第一の実施例を、図面を用いて説明する。図1は、本発明による生体電気インピーダンス測定装置を応用した体組成計1の外観図である。図2は、この体組成計1の電極部分の外観図である。図3は、この体組成計1で実行される制御処理を示すフローチャートである。図4は、この体組成計1の表示画面の表示例である。
A preferred first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an external view of a
図1に示すように、体組成計1は、手用の電極と足用の電極とからなる所謂8電極式の生体電気インピーダンス測定装置が搭載された公知の体組成計を改良したものであって、側面視で略L字型の本体10と、本体10に取り付けられた複数の電極21、22、23、24、31、32、33、34、41、42、43、44と、本体10の内部に組込まれた制御装置(不図示)とを備えてなる。
As shown in FIG. 1, a
本体10は、床面に設置される基台11と、基台11上に載置された載台12と、基台11から鉛直方向に延びた支柱の上端部に配設された操作部13とからなる。基台11と載台12とは、本体10の内部で制御装置に電気的に接続された歪ゲージを利用した公知のロードセルを介して接続されており、被測定者が載台12の上面12aに立つと、被測定者の体重に応じた荷重がロードセルで検出されて制御装置に取込まれる。一方、操作部13には、本体10の内部で制御装置に電気的に接続された公知の液晶画面14が配設されている。この液晶画面14は、この体組成計1で取得される各種データ等の表示に用いられることはもちろん、所謂タッチパネルセンサ機能を備えており、被測定者の個人データの入力等にも用いられるものである。
The
載台12は、その上面12aが絶縁材料(樹脂)にて構成されており、この上面12aに、被測定者の足裏に接触させるための金属製の電極21、22、23、24が配設されている。これらの電極は、本体10の内部で制御装置に電気的に接続されており、より詳しくは、電極21と電極22とが制御装置に含まれる電流供給部に接続され、電極23と電極24とが制御装置に含まれる電圧測定部に接続されている。従って、被測定者が載台12の上面12aに立つと、電極21と電極22とが左右夫々の足裏の爪先側に接触して両足間に通電され、電極23と電極24とが左右夫々の足裏の踵側に接触して両足間の電位差が測定される。
The mounting table 12 has an
即ち、電極21、22が生体の2部位たる両足間に通電するための一組の電極板型の通電電極を構成し、電極23、24が通電電流経路たる両足間の電位差を測定するための一組の電極板型の測定電極を構成するものである。
That is, the
操作部13には、被測定者の掌に接触させるための電極31、32、33、34が接続されている。これらの電極は、片手で握るのに適した形状、大きさに形成された絶縁材料(樹脂)製のハンドグリップ35、36の表面に、導電材を蒸着(メッキ)させてなるもので、左手用ハンドグリップ35の表面には電極31と電極33とが、右手用ハンドグリップ36の表面には電極32と電極34とが夫々配設されている。尚、図1において、電極33、34は、ハンドグリップ35、36の裏面に位置している(図2参照)。各ハンドグリップ35、36は、夫々がその一端部から延び出した電気ケーブル37、38を介して操作部13に接続されており、各電極31、32、33、34は、これら電気ケーブル37、38を介して本体10内部の制御装置に電気的に接続されている。より詳しくは、電極31と電極32とが制御装置に含まれる電流供給部に接続され、電極33と電極34とが制御装置に含まれる電圧測定部に接続されている。従って、被測定者がハンドグリップ35、36を左右夫々の手で握ると、電極31と電極32とが左右夫々の手の指先側に接触して両手間に通電され、電極33と電極34とが左右夫々の手の掌側に接触して両手間の電位差が測定される。
The
即ち、電極31、32が生体の2部位たる両手間に通電するための一組の電極板型の通電電極を構成し、電極33、34が通電電流経路たる両手間の電位差を測定するための一組の電極板型の測定電極を構成するものである。
That is, the
更に、ハンドグリップ35、36には、被測定者の身体の任意の箇所に接触させるための電極41、42、43、44が接続されている。これらの電極は、身体との接触面に導電ゲルを用いたシール状の電極であって、左手用ハンドグリップ35には、電気ケーブル37の延出部と反対側の端部において、電極41と電極43とが夫々電気ケーブル41a、43aを介して接続され、右手用ハンドグリップ36には、電気ケーブル38の延出部と反対側の端部において、電極42と電極44とが夫々電気ケーブル42a、44aを介して接続されている。即ち、電極41、43は、夫々電気ケーブル41a、43a及び電気ケーブル37を介して本体10内部の制御装置に電気的に接続され、電極42、44は、夫々電気ケーブル42a、44a及び電気ケーブル38を介して本体10内部の制御装置に電気的に接続されている。より詳しくは、電極41と電極42とが制御装置に含まれる電流供給部に接続され、電極43と電極44とが制御装置に含まれる電圧測定部に接続されている。従って、電極41と電極42とを身体の任意の2部位に接触させるとこの2部位間に通電され、この通電経路中の任意の2部位に電極43と電極44とを接触させるとこの2部位間の電位差が測定される。
Furthermore,
即ち、電極41、42が生体の2部位間に通電するための一組の貼付型の通電電極を構成し、電極43、44が通電電流経路中の2部位間の電位差を測定するための一組の貼付型の測定電極を構成するものである。
That is, the
一方、本体10の内部に組込まれた制御装置には、前述の電流供給部及び電圧測定部の他にも、これら電流供給部及び電圧測定部と各電極との接続を選択的に切替えるための切替部、切替部により選択された通電電極を介して被測定者の身体に供給される電流値と切替部により選択された測定電極を介して測定された電位差とに基づいてこの測定電極間の生体電気インピーダンスを算出する演算部、算出された生体電気インピーダンスとタッチパネルセンサとしての液晶画面14から入力された被測定者の身長、体重、性別、年齢等の個人データとに基づいて体脂肪量(率)、内臓脂肪面積、体水分量(率)、筋肉量(率)、骨量、基礎代謝量等といった体組成を算出する演算部等が含まれている。
On the other hand, in addition to the above-described current supply unit and voltage measurement unit, the control device incorporated in the
ここで、貼付型の通電電極たる電極41、42と、貼付型の測定電極たる電極43、44とは、本体10に対して着脱可能とされている。図2には、左手用ハンドグリップ35と電極41、43とが示されているが、図2の如く、電極41をハンドグリップ35に接続する電気ケーブル41aは、電極41と反対側の端部が雄型のピンコネクタ41bとされており、ハンドグリップ35の端部に形成された雌型のコネクタ孔35aに対して着脱可能とされている。電極43も同様に、電気ケーブル43aの雄型ピンコネクタ43bが、ハンドグリップ35の雌型コネクタ孔35bに対して着脱可能とされている。図示は省略されているが、右手用ハンドグリップ36と電極42(電気ケーブル42a)及び電極44(電気ケーブル44a)との間も同様に着脱可能とされている。この結果、通常時、即ち、特に安定性の高い生体電気インピーダンス測定を行う必要に迫られておらず、且つ、被測定者がその四肢に特段の障害等を持っている訳でなければ、貼付型の電極41、42、43、44は本体10から取外し、この体組成計1は、一般的な8電極式の体組成計として使用することができる。
Here, the
図3は、体組成計1の制御装置で実行される制御処理のフローチャートである。体組成計1に電源が投入されると、制御装置がイニシャライズされ、貼付型の電極41、42、43、44が本体10(ハンドグリップ35、36)に接続されているか否かの確認処理が行われる(ステップS1)。この確認処理は、電気的な処理であっても、人為的な処理であってもよい。
FIG. 3 is a flowchart of control processing executed by the control device of the
貼付型の電極41、42、43、44が接続されていない場合、制御装置は、電極板型の電極21、22、23、24、31、32、33、34を用いて生体電気インピーダンスの測定及び体組成の算出を行うこととして、入力待機常態となる(ステップS2)。その後、被測定者又は操作オペレータが液晶画面14から被測定者の性別、年齢、身長といった個人データを入力し(ステップS3)、被測定者が載台12の上面12aに立つと被測定者の体重が測定される(ステップS4)。次いで、被測定者が左右夫々の手にハンドグリップ35、36を握ると、生体電気インピーダンスの測定が行われる(ステップS5)。
When the paste-
尚、このステップS5における生体電気インピーダンスの測定は、所謂部位別のインピーダンス測定となっている。即ち、被測定者の左足裏には電極21、23が接触し、右足裏には電極22、24が接触し、左手には電極31、33が接触し、右手には電極32,34が接触している状態で、制御装置に含まれる切替部が、各電極と電流供給部及び電圧測定部の接続を選択的に切替える。例えば、先ずは電極21と電極22とを電流供給部に接続して両足間に通電させ、電極23と電極33とを電圧測定部に接続して左足と左手との間の電位差を測定する。電流通電経路は両足間であるが、電圧測定経路は左の手足間であるため、実際に測定される電位差は、左足の先と付け根との間の電位差となる。従って、この時の通電電流値と測定電位差とに基づいて演算部で算出されるインピーダンスは、左足のインピーダンスとなる。次に、切替部は、電極21、22の接続を維持したまま(両足間に通電させたまま)、電極24と電極34とを電圧測定部に接続して右の手足間の電位差を測定する。この結果算出されるインピーダンスは、右足のインピーダンスとなる。次に、電極31と電極32とを電流供給部に接続して両手間に通電させ、電極23と電極33とを電圧測定部に接続して左手足間の電位差を測定することで、左手のインピーダンスが算出される。両手間の通電を維持したまま電極24と電極44とを電圧測定部に接続して右手足間の電位差を測定することで、右手のインピーダンスが算出される。最後に、切替部は、電極21と電極31とを電流供給部に接続して左の手足間に通電させ、電極24と電極44とを電圧測定部に接続して右の手足間の電位差を測定させる。この結果算出されるインピーダンスは、通電経路と測定経路とが重複する体幹部のインピーダンスとなる。身体部位別のインピーダンスを求めることで、後述する体組成の算出を身体部位別に行うことができる等、きめ細かい測定を可能とするものであるが、部位別測定自体は既に公知であり、且つ、本発明の要部には特に関係しないので、これ以上の説明は割愛する。
The measurement of bioelectrical impedance in step S5 is so-called impedance measurement for each part. That is, the
また、ステップS5における生体電気インピーダンスの測定は、所謂マルチ周波数測定である。即ち、比較的低周波な電流と比較的高周波な電流とを切替えて身体に供給し、夫々の周波数においてインピーダンスと位相差を測定してその結果から細胞外液抵抗と細胞内液抵抗とを算出するものである。単一周波数の電流を用いて測定された生体電気インピーダンスに比して、体内の水分移動(日内変動)に伴う測定誤差を生じ難く、測定精度が向上するものであるが、マルチ周波数測定自体は既に公知であり、且つ、本発明の要部には特に関係しないので、これ以上の説明は割愛する。 The measurement of bioelectrical impedance in step S5 is so-called multi-frequency measurement. That is, a relatively low-frequency current and a relatively high-frequency current are switched and supplied to the body, impedance and phase difference are measured at each frequency, and extracellular fluid resistance and intracellular fluid resistance are calculated from the results. To do. Compared to bioelectrical impedance measured using a single-frequency current, measurement errors associated with moisture movement (diurnal variation) in the body are less likely to occur, and measurement accuracy is improved. Since it is already known and is not particularly related to the main part of the present invention, further explanation will be omitted.
ステップS3からS5で入力され又は測定された被測定者の性別、年齢、身長、体重、及び部位毎の生体電気インピーダンス(細胞外液抵抗、細胞内液抵抗)を所定の回帰式に代入することで、部位毎の体組成を算出する(ステップS6)。その後、入力、測定、算出されたこれらのデータを、液晶画面14に表示して(ステップS7)、一連の測定制御を終了する。尚、データ出力は液晶画面14への表示のみならず、これに加え、又はこれに代えて、プリンタによる印刷出力としても良い。
Substituting the gender, age, height, weight, and bioelectrical impedance (extracellular fluid resistance, intracellular fluid resistance) of each part input or measured in steps S3 to S5 into a predetermined regression equation Thus, the body composition for each part is calculated (step S6). Thereafter, these input, measured and calculated data are displayed on the liquid crystal screen 14 (step S7), and a series of measurement control is completed. The data output is not limited to the display on the
以上の測定制御は、被測定者の個人データを入力した上で被測定者が載台12に立ち、左右の手にハンドグリップ35、36を握るだけで実行可能であるため、簡便に行うことができる。しかしながら、手足と電極板型の各電極21、22、23、24、31、32、33、34との間の接触インピーダンスの影響による測定誤差の発生を完全に避けることは難しく、特に安定した生体電気インピーダンス測定が必要とされる場合には、貼付型の電極を用いることが望まれる。また、被測定者が四肢に何らかの障害を持つなど、載台12に立つことやハンドグリップ35、36を握ることに支障がある場合にも、貼付型の電極を用いることが望まれる。これらの場合には、貼付型の電極41、42、43、44をハンドグリップ35、36の端部に接続して用いることができる。
The above measurement control can be executed simply by inputting the personal data of the person to be measured, and then the person to be measured stands on the
電源投入後のステップS1において、貼付型の電極41、42、43、44が本体10(ハンドグリップ35、36)に接続されている場合、制御装置は、貼付型の電極41、42、43、44を用いて生体電気インピーダンスの測定及び体組成の算出を行うこととして、入力待機常態となる(ステップS11)。被測定者又は操作オペレータが液晶画面14から被測定者の性別、年齢、身長といった個人データを入力し(ステップS12)、被測定者が載台12の上面12aに立つと被測定者の体重が測定される(ステップS13)。ステップS11からステップS13までの制御処理は、ステップS2からステップS4までの制御処理と同じである。
In step S1 after the power is turned on, when the
次に、制御装置は、電極41、42、43、44を貼付すべき身体の部位を、液晶画面14に表示することによって被測定者又は操作オペレータに指示する(ステップS14)。具体的には、図4の如く、液晶画面14には「貼付電極位置の指定」として3つの選択肢「1.手首−手首」「2.肘−肘」「3.肩−肩」が表示される。被測定者又は操作オペレータは、斯かる表示に従い、先ずは被測定者の左手首に通電電極41及び測定電極43を、右手首に通電電極42及び測定電極44を夫々貼付して、その後、液晶画面14の「1.手首−手首」を選択する(図中の番号に触れる。)。斯かる選択入力を受け、制御装置は、電極41、42、43、44を用いて被測定者の両手首間の生体電気インピーダンスを測定する(ステップS15)。即ち、制御装置と液晶画面14とが、各電極を貼付すべき生体の部位を指示する貼付部位指示装置に相当している。
Next, the control device instructs the measurement subject or the operating operator by displaying the body part to which the
続いて、液晶画面14には、生体電気インピーダンスの測定を継続するかどうかの選択肢が表示され、被測定者又は操作オペレータの選択入力に応じて、継続する場合はステップS14に戻り、継続しない場合はステップS17に進む。ステップS14に戻った場合、電極41、42、43、44を未選択の位置(ここでは、「2.肘−肘」又は「3.肩−肩」)に貼付し、これに対応した選択肢を選択することになる。尚、選択肢の数は3つに限らず、より多くの選択肢を準備しておくことは当然に可能であるし、また、斯かる選択肢の全てを選択して測定する必要もなく、何れの部位を選択するかは被測定者や操作オペレータの任意であることは言うまでもない。また、ステップS15における生体電気インピーダンスの測定は、ステップS5の制御処理の際と同じく、マルチ周波数測定とされている。
Subsequently, the
その後、ステップS12からS15で入力され又は測定された被測定者の性別、年齢、身長、体重、部位毎の生体電気インピーダンス(細胞外液抵抗、細胞内液抵抗)を所定の回帰式に代入することで、部位毎の体組成を算出する(ステップS17)。この体組成の算出は、ステップS14で指示した部位毎の生体電気インピーダンスを各部位に応じた回帰式に代入して行われる。更にその後、入力、測定、算出されたこれらのデータを、液晶画面14に表示して(ステップS18)、一連の測定制御を終了する。尚、データ出力は液晶画面14への表示のみならず、これに加え、又はこれに代えて、プリンタによる印刷出力としても良い。
Thereafter, the sex, age, height, weight, and bioelectrical impedance (extracellular fluid resistance, intracellular fluid resistance) for each part of the measurement subject input or measured in steps S12 to S15 are substituted into a predetermined regression equation. Thus, the body composition for each part is calculated (step S17). The calculation of the body composition is performed by substituting the bioelectric impedance for each part designated in step S14 into a regression equation corresponding to each part. Thereafter, the input, measurement, and calculated data are displayed on the liquid crystal screen 14 (step S18), and a series of measurement control is finished. The data output is not limited to the display on the
以上の測定制御は、貼付型の電極41、42、43、44を用いて行われるため、身体部位と電極との間の接触インピーダンスの影響が軽減され、生体電気インピーダンスの測定が安定するものである。また、ハンドグリップ35、36を握ることができないような障害を持つ被測定者であっても、生体電気インピーダンスの測定を行うことができる。尚、このステップS11からステップS18までの制御処理においては、被測定者が載台12に乗ることで体重測定を行う点でステップS2からステップS7までの制御処理と変わるところがないが、斯かる体重測定が不可能な被測定者にも対応するために、性別、年齢、身長と同じく体重も液晶画面14から入力するようにすることも当然に可能である。更に、金属板型の電極21、22、23、24、31、32、33、34と貼付型の電極41、42、43、44とを同時に使用して、両手両足に任意の部位を加えて細分化された部位毎の生体電気インピーダンス測定に用いることも可能である。
Since the above measurement control is performed using the
本発明の好適な第二の実施例を、図面を用いて説明する。図5は、図1に示した体組成計1の一部を変形した体組成計1´の外観図である。図6は、この体組成計1´の電極部分の外観図である。体組成計1´は、電極板型の手用電極を備えたハンドグリップが本体に対して着脱可能とされ、以って貼付型の電極と電極板型の電極とが交換可能とされている点が図1の体組成計1と相違するもので、その他の点は体組成計1に同じであるので、同一の構成には同一の符号を付すことにより、その詳細説明は割愛する。
A preferred second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 5 is an external view of a
図5において、本体10からは電気ケーブル37´及び電気ケーブル38´が延び出しており、各電気ケーブル37´、38´の先端にはコネクタ37a´、38a´が配設されている。コネクタ37a´には、貼付型の通電電極41と貼付型の測定電極43とが夫々電気ケーブル41a、43aを介して接続され、コネクタ38a´には、貼付型の通電電極42と貼付型の測定電極44とが夫々電気ケーブル42a、44aを介して接続されている。
In FIG. 5, an
図6には、電気ケーブル37´と電極41、43とが示されているが、この図6の如く、コネクタ37a´には雌型のコネクタ孔37b´、37c´が形成されており、電極41はその電気ケーブル41aの雄型ピンコネクタ41bが雌型コネクタ孔37b´に対して着脱可能とされている。電極43も同様に、電気ケーブル43aの雄型ピンコネクタ43bが、コネクタ37a´の雌型コネクタ孔37c´に対して着脱可能とされている。図示は省略されているが、電気ケーブル38´のコネクタ38a´と電極42(電気ケーブル42a)及び電極44(電気ケーブル44a)との間も同様に着脱可能とされている。
FIG. 6 shows an
また、電気ケーブル37´のコネクタ37a´には、金属板型の電極31、33が配設されたハンドグリップ35´(電極31は、図中の裏面側に配設されている。)が着脱可能とされている。ハンドグリップ35´の一端には、各電極31、33に内部で電気的に接続された雄型のピンコネクタ(不図示)が配設されたコネクタ35a´が形成されており、このコネクタ35a´に対して電気ケーブル37´のコネクタ37a´が着脱可能とされている。図示は省略するが、電気ケーブル38´に対しても、このハンドグリップ35´に対応する金属板型の電極を備えたハンドグリップが着脱可能とされている。
In addition, a
この結果、通常時、即ち、特に安定性の高い生体電気インピーダンス測定を行う必要に迫られておらず、且つ、被測定者がその四肢に特段の障害等を持っている訳でなければ、貼付型の電極41、42、43、44は本体10から取外し、代りに金属板型の電極を備えたハンドグリップを本体10に接続して、この体組成計1´は、一般的な8電極式の体組成計として使用することができる。一方、安定性の高い生体電気インピーダンス測定が求められる場合等には、ハンドグリップに代えて貼付型の電極41、42、43、44を用いることができる。このように、金属板型の電極と貼付型の電極とを交換可能に構成することもできる。
As a result, if it is not necessary to perform a bioelectrical impedance measurement with high stability during normal times, and the subject does not have a particular disability in the extremity, the affixing The
以上、本発明及びその実施の形態について詳述してきたが、本発明は、以上の説明に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した構成を備える限りにおいて、実施例と共に紹介した他にも、貼付型の電極の数を更に増やしてよりきめ細かな測定を行えるようにする等、様々な変形や応用が可能である。 The present invention and the embodiments thereof have been described in detail above. However, the present invention is not limited to the above description, and is not limited to the above description, but is introduced together with the examples as long as the configuration described in the claims is provided. However, various modifications and applications are possible, such as increasing the number of pasted electrodes to enable more detailed measurement.
1、1´ 体組成計
10 本体
11 基台
12 載台
12a 上面
13 操作部
14 液晶画面
21、22、23、24 電極板型の電極(足用電極)
31、32、33、34 電極板型の電極(手用電極)
35、35´、36 ハンドグリップ
35a、35b 雌型コネクタ孔
35a´ コネクタ
37、38、37´、38´ 電気ケーブル
37a´、38a´ コネクタ
37b´、37c´ 雌型コネクタ孔
41、42、43、44 貼付型の電極
41a、42a、43a、44a 電気ケーブル
41b、43b 雄型ピンコネクタ
DESCRIPTION OF
31, 32, 33, 34 Electrode plate type electrode (hand electrode)
35, 35 ', 36
Claims (3)
When the bioelectrical impedance is measured using the pasting-type energization electrode and the pasting-type measurement electrode, the pasting part indicating device is further provided for instructing a site of a living body to which each electrode is to be pasted. The bioelectric impedance is calculated based on the energization current value and the measured voltage value, and the body composition of the living body is calculated by substituting the calculated bioelectric impedance into a regression equation corresponding to the indicated region. The bioelectrical impedance measuring apparatus according to claim 1 or 2.
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