KR200386931Y1 - 체성분분석 결과지 - Google Patents

Abstract

본 고안은 체성분분석 결과지에 관한 것이다. 본 고안의 체성분분석 결과지는 생체 전기 임피던스측정기를 이용하여 신체의 부위별로 체성분 측정결과를 나타내는 체성분분석결과지에 있어서, 오른팔과 왼팔, 오른다리와 왼다리, 몸통을 포함하여 측정하되, 각 신체부위 외부둘레값과 근육둘레값을 그래프상에 도시함으로써 상기 외부둘레값과 근육둘레값 차이의 변화를 가시적으로 나타내는 것을 특징으로 한다. 따라서, 본 고안의 체성분분석 결과지는 각 신체부위의 체성분 추이를 그래프로 정확하게 표시함으로써 피검자가 본인의 건강상태를 일목요연하게 확인할 수 있는 효과를 제공한다.

Description

체성분분석 결과지{Result sheet for body compositional analysis}

본 고안은 체성분분석결과지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 임피던스를 이용한 체성분분석결과를 출력하는데 있어서, 체성분분석 출력장치로부터 출력되는 체성분분석결과중 각 신체부위의 지방두께를 비롯한 체성분 상태의 추이를 그래프를 이용하여 보다 일목요연하게 보여주는 체성분분석 결과지에 관한 것이다.

인체는 수분, 단백질, 뼈 및 지방으로 구성되어 있으며 각각의 합은 체중을 이루게 된다. 이러한 개별성분을 정량적으로 측정하는 것을 인체 성분 분석이라 한다. 최근 비만에 대한 관심이 높아지면서 체지방량측정에 대한 필요성이 증대되고 체지방측정기의 개발이 활성화되어 왔다. 체내지방량은 비만을 판단하는 주요지표로 성인병의 발생원인이며 미용과도 깊은 관련이 있다. 특히, 수분의 양은, 몸의 중요한 구성요소이면서 에너지를 발생시키는 근육량과 밀접한 관계가 있으며, 체내의 근육량은 개인의 영양상태를 나타내는 지표로서 의학적 응용범위가 넓다. 특히, 암 환자나 투석기 환자와 같이 영양상태와 관련이 있는 환자는 그들 인체중의 근육의 양을 주기적으로 측정함으로써 질병의 진행속도나 치료효과를 진단할 수 있으며 소아의 성장이나 발육상태 또는 노약자의 영양상태도 진단할 수 있다. 따라서 체성분의 구성요소를 파악하는 것은 인체의 가장기초적인 검진으로 그 필요성이 높아지고 있다.

체성분을 분석하는 방법으로 가격이 저렴하고 인체에 무해한 생체전기 임피던스방법을 이용한 방법이 널리 쓰이고 있는데 생체전기임피던스 방법은 인체내로 약한 교류전류를 보내어 인체의 전기저항 또는 전기 임피던스를 측정하는 것과 함께 피측정자의 신장 및 체중을 측정하거나 입력시키며 피측정자의 연령, 성별을 키보드 입력을 통하여 입력시킨 후 이들 측정치와 입력된 정보를 이용하여 체액의 양, 근육량 및 체지방량을 산출하는 방법이다.

본 고안의 고안자는 이미 대한민국특허 제123,408호, 161,602호, 323,838호를 통해 오른팔, 왼팔, 몸통, 오른다리 및 왼다리 수분의 정량화와 세포내액, 세포외액, 단백질, 무기질, 제지방의 체성분을 정량화하는 측정기술을 부위별 임피던스, 신장 및 체중의 함수로부터 개발하였다.

인체 각부위별로 포함되어 있는 수분의 양은 Ht2/Z 에 비례하게 되는데 이 때 Z는 각 해당부위의 임피던스 값이며 Ht는 피측정자의 신장이다. 몸전체의 수분량(TBW)은 각 부위별 수분량을 합해서 계산된다. 인체의 구성성분중에서 체지방은 수분의 함량이 극히 적기 때문에 체지방내에 존재하는 수분의 양은 무시되며 지방이외의 성분은 약 73% 수분을 포함하기 때문에 지방이외의 성분(FFM)은 TBW/0.73으로 계산된다. 체지방의 양(FAT)은 체중에서 지방이외의 성분을 뺀 것으로 FAT=체중-FFM 으로부터 계산된다. 이러한 원리에 의해, 피검자의 신장을 측정하고 전신에 대한 전기적 저항, 즉 임피던스를 측정하면 피검자의 제지방량을 산출할 수 있다.

종래의 체성분분석의 출력장치로부터 출력되는 체성분분석 결과지는 제1도에서 보는 것과 같이 체성분분석(10)과 비만진단(20) 및 체수분검사(30)결과와 함께 종합평가(40) 항목으로 구분되어 있다.

그 중 체성분분석(10)은 세포내액, 세포외액, 단백질, 무기질, 체지방을 구분하여 각 성분을 정량화한 것이다. 여기서 세포내액과 세포외액은 체수분량이 되는 것이며, 상기 체수분량에 단백질량을 합하면 근육량이 되며 다시 무기질을 합하면 체지방을 제외한 성분(제지방량)이 되는 것이다. 즉 체지방과 체지방을 제외한 양(제지방량)이 몸 전체의 체중이 된다.

한편 비만진단(20)은 각각 가로축상단에 표준이하, 표준, 표준이상으로 구분하고 표준을 100%로 보았을 때 95%에서 105%까지 표준의 범위에 포함시켰다. 좌측 세로축에는 신장, 체중, 근육량, 체지방량, 체지방율, 복부지방율로 구분하여 각 항목에 대해 용이하게 표준범위에 속하는 지 혹은 표준이하인지 혹은 표준이상인지를 손쉽게 판단할 수 있도록 하였다.

또한 체수분검사(30)는 오른팔, 왼팔, 몸통, 오른다리, 왼다리 등으로 각 부위별로 구분하고 이를 비만진단과 마찬가지로 부위별 수분분포(30)를 두고 표준(80% 에서 120%)과 표준이하(80% 이하)와 표준이상(120%)으로 구분하였다.

종합평가(40)는 체성분분석, 비만진단, 체수분검사항목을 종합한 것으로 근육형태, 영양상태, 상하균형, 좌우균형을 표준, 표준이하(혹은 저체중), 표준이상의 3 단계로 구분하여 수진자로 하여금 자기의 체성분분석결과를 종합적으로 평가할 수 있도록 하였다.

도표화된 평가는 각 부위별로 평가하기 위해서나 측정항목별로 구분하는데 필요한 표시방법이다. 상기 종래의 체성분 분석 출력장치는 주로 체지방율에 대한 결과표시에 치우쳐 있고, 지방두께에 대한 수치나 혹은 도시를 표시하고 있지 않아 전문가를 비롯하여 주로 비전문가인 피검자가 자기의 각 신체부위에서의 지방량에 대한 정확한 이해를 하지 못하는 실정이다.

또한 상기 종래의 체성분 분석 출력장치는 신체둘레를 비롯하여 근육둘레나 지방두께에 대한 추이를 별도로 표현하고 있지 않아, 체지방개선을 위한 처방이나 건강가이드에서 운동지침을 받을 때 어느 신체부위가 개선이 되고 있는 지 판단하기가 쉽지 않았다.

따라서, 본 고안의 목적은 신체의 각부위의 외부둘레와 근육둘레에 대한 변화추이를 한꺼번에 표시하여 지방두께에 대한 변화추이를 용이하게 확인할 수 있도록 하는 체성분분석 결과지를 제공하는데 있다.

본 고안의 또 다른 목적은 각 신체부위의 지방두께에 대한 변화추이를 한 공간에 배치함으로써 각 신체부위 체성분의 변화추이를 피검자가 알아보기 쉽도록 한 체성분분석결과지를 제공함에 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 체성분분석결과지는 피검자의 신체말단에 접촉하는 전류 전극과 전압 전극, 전류인가 회로와 전압 측정 회로로 구성된 임피던스 측정회로, 연산 및 제어 기능을 행하는 중앙제어부가 포함된 생체 전기 임피던스측정기를 이용하여 신체의 부위별로 체성분 측정결과를 나타내는 체성분분석결과지에 있어서, 상기 신체부위는 오른팔과 왼팔, 오른다리와 왼다리, 몸통을 포함하여 측정하되, 신체부위 외부둘레값과 근육둘레값을 그래프상에 도시함으로써 상기 외부둘레값과 근육둘레값 차이의 변화를 가시적으로 나타내는 것을 특징으로 한다.

또한 본 고안에서는, 상기 각 신체부위의 추이를 나타내는 그래프상에 외부둘레의 표준값과 근육둘레의 표준값 중 어느 하나 이상을 나타내는 것을 특징으로 하는 체성분분석결과지가 제공된다.

또한 본 고안에서, 상기 몸통은 목, 가슴, 복부, 엉덩이로 구분하고, 각 신체부위를 결과지의 한 공간에 배치함으로써 각 신체부위의 지방두께 추이를 한꺼번에 나타내는 것을 특징으로 하는 체성분분석결과지가 제공된다.

이하, 첨부한 도 2, 도 3, 도 4를 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 기술하기로 한다.

본 고안에 따른 체성분분석결과지는 임피던스 방법을 이용하여 체성분을 분석할 수 있는 장치를 근간으로 하고 있다. 통상적으로 많이 쓰이는 방식이 부위별 체성분을 측정할 수 있는 것이며, 이러한 부위별 임피던스 체지방분석장치에 대한 개략도는 도 2에 도시되어 있다.

도 2을 참조하면, 임피던스의 측정은 일반적인 방법과 같이 손과 발에 접촉하는 전극(31~38)과 전류인가회로와 전압인가 회로로 구성되는 임피던스측정회로(19), 신체의 측정대상부위를 선택하는 전자스위치(18), 피검자의 성별 연령 및 신체 계측데이타 등의 정보를 입력하는 키패드를 통한 입력부(12), 측정상태 및 결과를 표시하는 표시부(39), 체중을 측정하는 체중측정부(16), 앰프(23), A/D변환기(21)와 연산 및 제어 기능을 행하는 중앙제어부(22) 및 출력부(11)로 구성된다. 생체임피던스 측정을 위해 피검자는 임피던스를 측정하기 전에 성별, 연령, 신장 등과 같은 피검자의 정보를 입력한다. 신장과 같이 계측이 가능한 정보는 초음파 신장계 혹은 변위측정계와 같은 별도의 측정도구로 자동 입력될 수 있도록 할 수 있다. 또한 성별, 연령과 같은 개인 정보는 피검자의 건강이력이 입력된 개인카드(미도시)의 데이타를 체성분 분석기에서 읽도록 할 수 있다. 본 고안에 따른 체성분 분석결과지는 임피던스 측정측기를 이용한 생체분석에 한정하고 있지만, 상기 임피던스 측정기의 구성요소를 모두 한정하는 것은 아니다. 즉, 본 고안의 구체예로서 스위치를 포함하고 있지만 별도의 스위치장치가 포함되지 않을 수도 있음은 물론이다. 부위별 임피던스를 측정하는 일반적인 기술에는 양 손과 양 발에 각각 2개의 전극을 설치하여 총 8개의 전극을 통해 인체 말단간 임피던스를 측정하여 산출하는 방법이 있다. 손과 손, 발과 발, 왼손과 왼발, 오른손과 오른발, 왼손과 오른발(대각방향), 오른손과 왼발(대각방향) 사이에서 말단간 임피던스를 측정하여 인체 다섯 부위에 대한 임피던스 값을 연립방정식을 통해 산출하는 방법이 사용되고 있다. 다른 방법은 측정 시 각 부위별 임피던스를 직접 측정하는 것이다. 알고 있는 크기의 전류를 흘려주고 원하는 부위에서 전압을 측정하여 옴의 법칙에 의하여 임피던스를 구하게 된다.

체지방량과 제지방량의 합은 곧 체중에 해당하므로 체중을 측정하고 상기와 같이 제지방량을 측정하면 두 값의 차이로부터 체지방의 양을 산출할 수 있다. 한편 부위별 측정은 피검자의 부위별 근육 발달 수준을 판단할 수 있는 정보를 제공하므로, 부위별 운동의 효과나 좌우 균형 상태, 상하체의 발달 정도, 재활 치료의 효과 등을 확인하는데 매우 유용하다. 전신에 대한 체성분분석과 마찬가지로 부위별 임피던스를 측정하여 팔, 다리, 몸통 등 신체 부위별 분석이 가능하다. 부위별 제지방량(FFMi)은 신장과 부위별임피던스(Zi)와 부위별 실제길이에 따라 계산된다.

부위별 제지방량을 구하기 위해서는 신장 대신에 각 부위의 실제 길이가 적용되어야 하나, 측정의 편리함을 고려하여 이를 신장의 측정치로 대체하여도 정확도면에서 큰 차이가 없다. 즉 사람은 대체로 신장에 따라 일정한 비율의 팔, 다리, 몸통 길이를 갖고 있기 때문으로, 상용화된 체성분 분석기는 일반적으로 이러한 가정을 채택하고 있다. 도 3은 각 신체부위에 대한 근육과 지방의 인체모형이다. 즉, 내부에는 근육이 위치하고, 지방은 근육을 감싸있는 형태로 구성되어 있다. 여기서 근육둘레(Di)는 원형으로 되어 있는 근육의 둘레를 의미하고 바깥둘레(Do)는 신체부위의 바깥둘레를 의미한다. 또한 몸통에서의 체지방량도 목과, 가슴, 복부, 엉덩이 부분으로 나누는 것이 가능한데, 이는 몸통에서의 체지방량을 구하고, 몸통의 각 부위에서의 체지방량은 해당, 연령과, 성별을 고려하여 회귀식에 의해 구할 수 있다.

부위별 체지방량과 제지방량에서 근육둘레와 바깥둘레를 구하고, 지방의 두께를 산출한다. 한편 출력부(11)에서는 결과지를 출력하게 되는데, 도 4는 본 고안의 일실시예에 따른 체성분분석 결과지이다. 도4의 복부에서의 신체둘레변화(130)를 살펴보기로 한다.

2005년 1월 25일, 2005년 2월 16일, 2005년 3월 15일에 모두 3 번의 체성분을 측정하였다. 각 측정일에서 복부(130)의 바깥둘레(Do)는 각각 83.69, 82.69, 82 [cm]로 변하였다. 여기에서 바깥둘레는 실선으로 표시하였고 근육둘레는 파선으로 표시하였다. 한편 근육둘레(Di)값은 75.40, 75.45, 75.60 [cm]로 약간 변화되었다. 즉, 전체 바깥둘레가 점점 감소하였으나 이는 근육량이 줄어서 감소된 것이 아니고 지방량이 감소되면서 둘레의 변화가 있었음을 알 수 있다. 여기서 지방량의 변화를 쉽게 확인하기 위해 바깥둘레와 근육둘레의 차이에 해당하는 부분(Fs)은 따로 음영처리를 하였다.

또한 상기 신체둘레를 나타내는 그래프상에 피검자의 성별과 연령, 신장분포을 고려할 때 정상인의 신체둘레에 해당하는 바깥둘레의 표준값(So)과 근육둘레의 표준값(Si)을 같이 도시하는 것이 가능하다. 이 피검자는 복부의 근육둘레가 표준값 보다 작고, 바깥둘레는 표준값 보다 큰 것을 확인할 수 있다. 이에 따라 복부의 지방량이 표준값에 비해 많음을 알 수 있다. 한편 오른팔과 왼팔에서의 신체둘레(150, 160)를 살펴보면, 지방의 두께 변화는 거의 없고 바깥둘레와 근육둘레가 모두 감소하였음을 알 수 있다. 오른허벅지와 외허벅지의 신체둘레(170, 180)에서는 바깥둘레의 변화가 거의 없고, 근육둘레가 증가하여 전체적인 지방의 두께가 감소하고 있음을 알 수 있다.

또한 본 고안에서는 도 4에서와 같이 각 신체부위에 대한 둘레변화를 한 공간에 모두 표시하여 각 신체부위의 체성분변화를 일목요연하게 확인하는 것이 바람직하다. 일실시예로서 신체부위중 오른팔(150), 왼팔(160), 오른허벅지(170), 왼허벅지(180)을 포함하는 팔다리에서의 체성분변화와, 몸통부분으로서 목(110), 가슴(120), 복부(130), 엉덩이(140)에 대한 체성분변화를 한꺼번에 관측하는 것이 바람직하다.

본 고안에 따른 체성분분석 결과지는 신체의 각부위의 외부둘레와 근육둘레에 대한 변화추이를 한꺼번에 표시하여 지방두께에 대한 변화추이를 용이하게 확인할 수 있도록 하는 효과를 제공한다.

또 본 고안에서는 각 신체부위의 지방두께에 대한 변화추이를 한 공간에 배치함으로써 각 신체부위 체성분의 변화추이를 피검자가 알아보기 쉽도록 하는 효과를 제공하여, 피검자가 체성분 개선을 위해 처방을 받거나, 규칙적인 운동을 할 때 어느 부위에서 체성분이 개선되고 있는 지 용이하게 확인할 수 있는 효과를 제공한다.

도 1은 종래의 통상적으로 사용되는 체성분분석 결과지,

도 2는 본 고안이 적용된 체지방 분석장치에 대한 개략도,

도 3은 본 고안에서 적용된 신체부위의 모형도,

도 4는 본 고안의 일실시예에 따른 체성분분석 결과지,

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

110 : 목의 둘레변화 120 : 가슴의 둘레변화

130 : 복부의 둘레변화 140 : 엉덩이의 둘레변화

150 : 오른팔의 둘레변화 160 : 왼팔의 둘레변화

170 : 오른허벅지의 둘레변화 180 : 왼허벅지의 둘레변화

Di, Do : 근육둘레, 바깥둘레 Si, So : 근육둘레, 바깥둘레의 표준값

Claims (3)

1. 피검자의 신체말단에 접촉하는 전류 전극과 전압 전극, 전류인가 회로와 전압 측정 회로로 구성된 임피던스 측정회로, 연산 및 제어 기능을 행하는 중앙제어부가 포함된 생체 전기 임피던스측정기를 이용하여 신체의 부위별로 체성분 측정결과를 나타내는 체성분분석결과지에 있어서,

   상기 신체부위 외부둘레값과 근육둘레값을 그래프상에 함께 도시함으로써 상기 외부둘레값과 근육둘레값 차이의 변화를 가시적으로 나타내는 것을 특징으로 하는 체성분분석결과지
2. 제1항에 있어서,

   상기 각 신체부위의 추이를 나타내는 그래프상에 외부둘레의 표준값과 근육둘레의 표준값 중 어느 하나 이상을 나타내는 것을 특징으로 하는 체성분분석결과지
3. 제1항에 있어서,

   상기 몸통은 목, 가슴, 복부, 엉덩이로 구분하고, 각 신체부위를 결과지의 한 공간에 배치함으로써 각 신체부위의 지방두께 추이를 한꺼번에 나타내는 것을 특징으로 하는 체성분분석결과지