TWI270365B - Body composition estimation method and body composition measuring apparatus - Google Patents

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12703· 第93104618號專利申請案 中文說明書修正頁 民國95年4月6日修正 (1) ------ 玖、發明說明 丨W月“修(更)正本 【發明所屬之技術領域】 本發明有關生物電阻抗測定法之準確性中之改善，及 有關基於該生物電阻抗測定法之身體組成測定裝置。 【先前技術】

該生物電阻抗測定法基於以下原理推定一身體組成。 其假設生命體中輕易地通過電流之一部份係藉著一圓 柱形傳導物質所表示，如圖1所示。再者，當該傳導物質 之長度、橫截面積、電阻係數及體積係分別以L，S，p 及V所表示時，如圖1所示，該傳導物質上下端面間之 電阻R及體積V係表示如下。

R = p L / S V = S L

然而，既然該橫截面積S係表示爲： s = v/ L， 該電阻R係表示如下。

R= p LV V 如此，該體積V係表示爲： V = p L2 / R。 再者，由這些方程式，應了解保有藉著：V 〇c L2/R 所代表之關係。 如上面所述，各種身體組成係藉著推定該生命體中2 -4- (2) 1270365 傳導物質之體積所推定，亦即水之體積V ’在 體中輕易地通過一電流。 於上面模型中，其假設該生命體係一圓柱 地存在於該生命體中。然而，於一實際之生命 其中之水包括二分室型式，亦即’一分室具有 間流體及血漿之細胞外流體’及一分室具有一 圍繞之細胞內流體。再者，圍繞該後一分室而 內流體之細胞膜係視爲一很薄之隔離物質。一 分室型式之生命體模型係稱爲一分室模型。其 此模型，藉著圖2所示之等效電路代表一生 Re係一細胞外流體電阻，Ri係一細胞內流體简 係一細胞膜體積。 然而，因爲一實際生命體係各種細胞之集 難以僅只藉著圖2所示集總常數等效電路代表 該柯爾一柯爾（Cole-Cole)圓弧定律係導入 該生命體之電特性。 假如其假設該生命體之阻抗向量場順應於 爾圓弧定律，在給定頻率之一生物電阻ί几向量 下： Ζ(ω) = R〇〇+(R0-R〇〇) / (l+(jwi) β) 其中ω指示一測定角頻率（=2 π f，f :測5 指示該柯爾-柯爾圓弧定律之一中心鬆弛常數 代表鬆弛時間分佈之參數，R0指示在〇赫茲 阻値，及11的指示在〇〇赫茲頻率之一電阻値。 此於該生命 體及水均勻 體中，存在 一包含細胞 由細胞膜所 具有一細胞 具有該二水 係假設基於 命體，其中 I阻，及Cm 合體，且其 該生命體， ，以便表示 該柯爾-柯 Z能表示如 巨頻率），τ ，万指示一 頻率之一電 1270365 (3) ^年〒月【·曰修(更)正本 至於圖2所示R0及R〇〇與Re及Ri間之關係，在〇 赫兹頻率之電阻値R0僅只係藉著圖2等效電路所示之一 電阻値。 lim Ζ(ω) = R0 = Re ω-^0 再者，指示在00赫茲頻率之一電阻値R〇〇亦僅只係如 於上面案例中之一電阻値。 lim Z(^) = ω—災 當該頻率係〇赫茲時，一電流通過該細胞外流體分室， 而不會通過該細胞內流體分室。因此，於〇赫兹頻率測量 之生物電阻抗向量値係一基於該細胞外流體之値。 同時，既然於①赫茲頻率測量之生物電阻抗向量値通 過該細胞外流體分室及該細胞內流體分室兩者，其可說是 代表整個身體中之水量’亦即總體水量。 因此，一細胞外流體量（ECW )或一總體水量（TBW )係藉著使用R0及R①表示如下，R0係一當測定電流之 頻率係0赫茲時之電阻値，且Rm係一當該頻率係〇〇赫茲 時之電阻値。 ECW 〇c L2/ R〇 TB W 〇c L2/ Roo 同樣地，它們係亦藉著使用圖2之Re及Ri表示如下 〇 EC W oc L2/ Re TBW 〇C L2/ ( ReRi/ ( Re + Ri)) 再者，藉著由身體水量減去該細胞外流體量獲得一細 -6 - 1270365 (4) 月 曰修(更)正本

胞內流體（ICW )。因此，其能表示如下。 ICW= TBW - ECW 如上面所述，該細胞外流體量、該總體水量及該細胞 內流體量能藉著使用該二分室模型及該柯爾-柯爾圓弧定 律所推定。 再者，瘦肉肌組織、肌肉數量、體脂肪率、及體重中 之細胞外流體量、總體水量及該細胞內流體量之比例，亦 可由該細胞外流體量、該總體水量及該細胞內流體量及各 種參數之比例項及倒數推定，該參數諸如體重、高度、年 紀及性別。 在此已提出一種裝置，其基於在0赫茲頻率之R0及 在〇)赫茲頻率之Re之値計算體脂肪率及身體水量，該二 値已藉著使用前面之原理測量一生物電阻抗及測量多頻率 之電流所獲得（譬如專利公告1 )。 再者，已揭示一種方法，其於推定一人之體細胞量、 痩肉體重及總體水量中使用一包含電抗値之阻抗値（譬如 專利公告2 )。 專利公告1 日本專利特許公告第9-5 1 8 84號 專利公告2 日本專利第3 3 3 095 1號之說明書 在測量生物電阻抗時通過一生命體之電流主要通過一 細胞外流體分室及一細胞內流體分室，該分室具有一電解 液成份及具有低電阻係數。然而，該細胞內流體分室係由 (5) 1270365 一視爲很薄隔離薄膜之細胞膜所圍繞。此隔離薄膜係表示 爲圖2等效電路中之一蓄電器（Cm )。一直流電不能通 過該隔離薄膜，且其阻抗與頻率成反比變化。因此，通過 該細胞內流體分室之電流値依該通過之電流頻率而定。 同時，通過該細胞外流體分室之電流値不會依該通過 之電流頻率而定，且顯示一不變之電阻値，如由圖2等效 電路中之細胞外流體電阻（Re )所表示。 藉著使用單一頻率測定體水份或身體組成之一當前流 行方法使用一電流，其頻率係接近5 0千赫，該頻率係一 藉著該柯爾-柯爾圓弧定律頻率接近該特徵頻率（1/ 2πτ )。在此頻率範圍內，一測定電流充分地通過該細胞外流 體分室；然而，僅只在〇〇頻率通過之大約1/η (譬如η = 2至9 )之電流由於該細胞膜之阻抗影響通過該細胞間流 體分室。然而，其可能完全顧及一生命體之此電特性評估 體水及身體組成。然而，因爲該細胞內流體分室在該生物 電阻抗上之影響係比該細胞外流體分室之影響較小，各種 問題發生。下文將敘述該問題之一範例。 一般言之，該細胞外流體係由血漿、淋巴流體、細胞 間流體等所構成，且由於重力等之影響相對輕易地移動， 而該細胞內流體花費一相當長時間移動，因爲其移動經過 一細胞膜。這暗示有一可能性，即僅只在短時間內相當輕 易地變化該細胞外流體之分佈，並依待測量之身體部位或 在測量生物電阻抗時之對象位置而定。如上面所述，既然 該細胞外流體分室在該生物電阻抗上之影響係大於在該細 -8 - (6) 1270365 胞內流體分室上之影響，此一於該細胞外流體分佈中之變 化顯現爲一於該生物電阻抗測量値中之大變化，且造成身 體水份或身體組成之推定錯誤。 再者，甚至當一對象之細胞外流體及該細胞內流體之 比例係顯著地不同於一正普通人時，其亦可造成身體水份 或身體組成之推定錯誤。譬如，根據肌肉之發展程度，其 假設肌肉量顯著地大於普通人之運動員具有比普通人較大 之細胞內流體分室。如此，其假設該運動員於身體水份中 具有一比普通人較大比例之細胞內流體。然而，由於上面 原因，該細胞內流體分室係低估。因此，該細胞內流體係 低估，且一總體水量係亦低估。 此一問題不只可發生於該特徵頻率附近中之測量，同 時也發生於藉著在有限頻率測量生物電阻抗之身體水份或 身體組成之推定中，其中該細胞外流體分室及該細胞內流 體分室係未同樣地評估。 上面日本專利特許公告第9-5 1 8 84號中所敘述之裝置 藉著使用多頻之測定信號在0及〇〇頻率計算電阻値，且然 後由這些値計算一特定之生物電阻抗。此計算過程需要時 間’因爲必須決定該阻抗之圓弧場。上面所計算之値係在 5 〇千赫測定頻率之一電阻値。該値係計算當作一對象之 生物電阻抗値。本發明係意欲減少於測量該生物電阻抗中 之送氣之影響，且不欲抑制細胞內及細胞外流體中之變化 〇 同時’上面日本專利第3 3 3 0 9 5 1號之說明書中所敘述 (7) 1270365 之方法於藉著生物電阻抗推定人身體組成中使用一電抗値 。該方法使用一迴歸公式，用以計算一身體細胞質量（ BCM)及一電抗値Xcp。亦即該方法直接將該電抗値取代 成待計算之人身體組成之迴歸公式。再者，該方法處理能 藉著該生物電阻抗測量者，當作一細胞外流體及身體細胞 質量之平行電路，且不會評估一細胞外流體分室及一細胞 內流體分室。

已由此問題之觀點構思本發明。本發明之一目的係使 得其可能藉著校正一測定生物電阻抗更準確地推定身體水 份、身體組成等，以便抑制細胞內及細胞外流體之移動所 造成生物電阻抗中之變化，並使用該校正値，用以在該身 體水份、身體組成等之推定時藉著測量生物電阻抗推定身 體水份、身體組成等。 【發明內容】

本發明之身體組成推定法包含藉著使用一代表細胞內 /細胞外流體比率之參數校正已測定生物電阻抗之參數値 ，該流體比率係包含在一給定頻率所測定之生物電阻抗之 參數値中，及基於與該生物電阻抗有關之已校正參數値推 定一身體組成等。藉此，其減少在相當短時間中發生之細 胞外流體分佈中之變化影響，及更準確地推定身體水份、 身體組成等。 再者，在本發明之身體組成推定法中，該給定之頻率 係施加至該生命體之電流頻率，用以推定身體組成。 -10- (8) 1270365 再者，在本發明之身體組成推定法中，該給定之頻率 係一不同於施加至該生命體以推定身體組成之電流頻率之 頻率。 再者，在本發明之身體組成推定法中，該生物電阻抗 之待校正參數係該生物電阻抗之絕對値、生物電阻抗向量 値、或該生物電阻抗向量之電阻分量値之任何一種，至此 爲止已用於一身體組成之推定。 再者，在本發明之身體組成推定法中，已藉著與該生 物電阻抗有關而代表該細胞內/細胞外流體比率之參數校 正該生物電阻抗，而與該生物電阻抗有關之參數P’係計算 如下：

Pf = f ( P，a ) - K PA aB + C 其中f(P，a)係一藉著參數P及a所表示之校正 函數，P’係與該生物電阻抗有關之已校正參數，P係與該 生物電阻抗有關之測定參數，a係與代表該細胞內/細胞 外流體比率之生物電阻抗有關之參數，及A，B，C及K 係常數。 本發明之身體組成推定法可基於與該生物電阻抗有關 之參數作更精確之身體水份、身體組成等之推定，該生物 電阻抗已按照上面之方程式計算。 再者，與該生物電阻抗有關之參數a係藉著使用一相 位差Φ表示如下，該生物電阻抗用在本發明之身體組成推 定法中及代表該細胞內/細胞外流體比率，該相位差位於 施加至該生命體之交流電波形及在測定該生物電阻抗時之 -11 - (9) 1270365 測定電壓波形之間。 a = 1 / φ a=l/tan((j)) 再者，在本發明之身體組成推定法中，與代表該細胞 內/細胞外流體比率之生物電阻抗有關之參數α係藉著使 用一參數表示如下，該參數包含於與該生物電阻抗有關而 待校正之參數中，或一與在其他頻率測量之生物電阻抗有 關之參數。

α 二 R/ X 其中R係該生物電阻抗之電阻分量，及X係該阻抗 生物電之電抗分量。 再者，在本發明之身體組成推定法中，與代表該細胞 內/細胞外流體比率之生物電阻抗有關之參數α係藉著使 用該生物電阻抗之絕對値或該生物電阻抗電阻分量値表示 如下，其係一與在比一測定頻率較高及較低頻率之生物電 阻抗有關之參數，該測定頻率用於與待校正生物電阻抗有 關之參數，或其任一個係與待校正生物電阻抗有關之參數 〇 (Χ = P — high / P_low α = P_i〇w/ ( Pjow-ρ一high ) 一 high/ (P」ow-P — high) 其中P_high係一在較高頻率與生物電阻抗有關之參 數，及P_low係一在較低頻率與生物電阻抗有關之參數。 再者，在本發明之身體組成推定法中，與代表該細胞 -12- (10) 1270365 內/細胞外流體比率之生物電阻抗有關之參數α係藉著在 0赫茲頻率之生物電阻抗値R0及在無限頻率之生物電阻 抗値Rinf表示如下，該二値係由在若干頻率所測量之生 物電阻抗値所決定。 a - Rinf/ R0 另一選擇是，該參數α係藉著一細胞外流體電阻値 Re及一細胞內流體電阻値Ri表示如下。 a = Ri / Re 再者，本發明之身體組成測定裝置包含： 一電流施加單元； 一電壓測定單元； 一生物電阻抗計算單元； 一校正單元；及 一身體組成計算單元； 其中 該電流施加單元施加一電流至一生命體； 該電壓測定單元測定一電壓； 該生物電阻抗計算單元由該施加電流及該測定電壓計 算一與測定身體部位之生物電阻抗有關之參數； 該校正單元藉著使用一代表細胞內/細胞外流體比率 之參數校正與該測定生物電阻抗有關之參數値，該流體比 率係包含在給定之頻率下所測定之生物電阻抗之參數値中 ;及 該身體組成計算單元基於與該生物電阻抗有關之己校 -13- (11) 1270365 正參數値計算一與身體組成有關之指數。藉此，其減少在 相當短時間中發生之細胞外流體分佈中之變化影響，及更 準確地推定身體水份、身體組成等。 再者，在本發明之身體組成測定裝置中，該給定之頻 率係施加至該生命體之電流頻率，用以推定該身體組成。 再者，在本發明之身體組成測定裝置中，該給定之頻 率係一不同於施加至該生命體以推定身體組成之電流頻率 之頻率。 再者，在本發明之身體組成測定裝置中，藉著該校正 單元所校正之生物電阻抗之參數係該生物電阻抗之絕對値 、生物電阻抗向量値、或該生物電阻抗向量之電阻分量値 之任何一種，其至此爲止已用於一身體組成之推定。 再者’在本發明之身體組成測定裝置中，當已藉著與 代表該細胞內/細胞外流體比率之生物電阻抗有關之參數 校正與該生物電阻抗有關之參數係P ’時，按照以下之校正 式作成與該校正單元中之生物電阻抗有關之參數之校正：

P’ = f ( P，a ) = K · PA · aB + C 其中f(P，a)係一藉著參數P及a所表示之校正 函數，P ’係與該生物電阻抗有關之已校正參數，p係與該 生物電阻抗有關之測定參數，a係與代表該細胞內/細胞 外流體比率之生物電阻抗有關之參數，及A，B，C及K 係常數。本發明之身體組成測定裝置可基於與該生物電阻 抗有關之計算參數更準確地推定身體水份、身體組成等。 再者，在本發明之身體組成測定裝置中，與該生物電 -14- (12) 1270365 阻抗有關之參數^係藉著使用一相位差Φ表不如下’該生 物電阻抗用在本發明之身體組成測定裝置中及代表該細胞 內/細胞外流體比率’該相位差位於施加至該生命體之交 流電波形及在測定該生物電阻抗時之測定電壓波形之間。 α — 1 / φ α 二 1 / tan ( φ )

再者，在本發明之身體組成測定裝置中，與代表該細 胞內/細胞外流體比率之生物電阻抗有關之參數α係藉著 使用一參數表示如下’該參數包含於與該生物電阻抗有關 而待校正之參數中，或一與在其他頻率測量之生物電阻抗 有關之參數。 a = R/ X 其中R係該生物電阻抗之電阻分量，及X係該阻抗 生物電之電抗分量。 再者，在本發明之身體組成測定裝置中，與代表該細 胞內/細胞外流體比率之生物電阻抗有關之參數α係藉著 使用該生物電阻抗之絕對値或該生物電阻抗電阻分量値表 示如下，其係一與在比測定頻率較高及較低頻率之生物電 阻抗有關之參數，該測定頻率用於與待校正生物電阻抗有 關之參數，或其任一個係與待校正生物電阻抗有關之參數 〇 J 二 Ρ 一 h i g h / Ρ 一 1 〇 w Q = P 一 low/ ( P 一丨 〇 w - P 一 h i g h ) α 二 Pj'igh/ ( P 一l〇w - P 一 high) -15- (13) 1270365 其中P_high係一在較高頻率與生物電阻抗有關之參 數，及P_low係一在較低頻率與生物電阻抗有關之參數。 再者，在本發明之身體組成測定裝置中，與代表該細 胞內/細胞外流體比率之生物電阻抗有關之參數α係藉著 在0赫茲頻率之生物電阻抗値R0及在無限頻率之生物電 阻抗値Rinf表示如下，該二値係由在若干頻率所測量之 生物電阻抗値所決定。 a = Rinf/ R0 另一選擇是，該參數α係藉著一細胞外流體電阻値 Re及一細胞內流體電阻値Ri表示如下。 a = Ri / Re 【實施方式】 爲了藉著使用生物電阻抗Z推定身體組成’大致上藉 著將一對象之身高、該生物電阻抗之絕對値Iz卜及諸如 體重、性別及年紀之參數代入一迴歸公式作成一計算。下 文係該迴歸公式之一重要項。 L2/ |Z|...... ( 1 ) 其中L指示一對象之身高或待測定身體部位之長度’ 且|Z|指示一測定生物電阻抗之絕對値。再者，此項係稱 爲一阻抗指數。 同時，一測定生物電阻抗向量Z ( ω )係根據上面之 柯爾-柯爾模型表示如下。 Z(6j) = R〇〇+(R〇-R°°) -16- (14) 1270365 =R〇〇 + (R0-R〇〇)/[ 1+( ω τ)βχ{〇〇8(π/3 /2)+j 5ΐη(πβ / 2)}] 其中ω指示一測定角頻率（二2 π f，f :測定頻率）， τ指示該圓弧定律之一中心鬆弛常數，$指示一代表鬆弛 時間分佈之參數，R0指示在〇赫茲頻率之一電阻値，及 R 〇〇指不在〇〇赫效頻率之—電阻値。 如由該柯爾-柯爾模型所表示，當在搜尋一頻率時所 測定之生物電阻抗向量係繪製在平面上時，該平面之水平 軸代表一爲實數分量之電阻分量R，且垂直軸代表一爲虛 數分量之體積分量X，其向量軌跡如圖3所不形成一圓弧 。雖然於此案例中該虛軸分量係一負値，因爲該分量係以 體積爲基礎，該分量在下文爲方便故將處理爲一正數。 於圖3中，0代表該座標原點，A及B代表該向量軌 跡及該實軸之交點，C代表該圓弧之頂點，D代表該圓之 中心，及E代表該線CD及實軸間之交點。於此案例中， 該點A代表一在頻率〇〇之生物電阻抗値，該點B代表一在 〇赫茲頻率之生物電阻抗値，且兩點A及B僅只具有一爲 實數分量而沒有虛數分量之電阻値。在該生物電阻抗値抵 達該圓弧頂點C之頻率稱爲一特徵頻率，且在那時候之一 角頻率係表示如下。 ω = \ / τ 當該生物電阻抗値係分解成該實軸分量（電阻分量） R及該虛軸分量（電抗分量）X時’ R及X係表示如下： R = R 〇〇 + [ (R 〇 - R 〇〇) X { 1 + ( 0 τ)ρ X c 〇 s (π yS / 2)} ] / g (〇，τ，β ) X = [ (R 〇 · R 〇〇) χ {(ω τ) ρ χ s i η (π β / 2 )} ] / g ( ω，τ，冷） -17- (15) l27〇365 其中 g(6； ，τ，β ) = 1+2(ω τ)βχ cos(n β /2)+{(ωτ)2β} 當考慮1 / τ之一測定角頻率ω，亦即該特徵頻率時， 上面之R及X係表示如下。 R= ( R〇 + R〇〇) /2 X- {(Rq-Roo) /2}x[sin ( πβ /2) /{1 + cos ( πβ 12)}] ={ ( R〇-R〇〇) /2}x tan ( πβ /4) 於此案例中，R及X之値分別代表圖3所示該座標原 點及該點E間之一距離及該點E及C間之一距離。 由上面之敘述應了解能由該生物電阻抗之絕對値|Z| 及其實軸分量之電阻分量R推定身體水份、身體組成等， 雖然它們包含不同參數。 因此，除了上面之阻抗指數以外： L V |Z| ……(1 ) 身體水份、身體組成等能係藉著下式推定： l2/r...... ( 1) ’ 下文，此項將稱爲一阻抗指數。 這些阻抗指數及阻抗指數具有與一生命體中之身體水 份'痩肉肌組織、肌肉量等重要關係，且它們係用以推定 這些資料之重要項。再者，這些指數同樣係用以推定體脂 肪率 '脂肪百分比等之重要項。 然而，於任一案例中，一生物電阻抗在接近該特徵頻 率之一頻率之測量，發生該細胞內流體分室之上面低估及 該細胞外流體分佈中之上面變化之影響。再者，其影響亦 可發生在有限頻率於其他生物電阻抗測量中。 -18- (16) 1270365 再者，當欲由該生命體之一特定部位之電阻分量推定 全身之身體組成時，此錯誤產生一特別顯著之影響。 本發明提供一方法，其包含藉著使用各元件校正一測 定生物電阻抗之絕對値|Z|或一測定電阻分量R，該元件未 反映在該生物電阻抗之絕對値|Z|或藉著該生物電阻抗之 測量所獲得之電阻分量R上，亦即一低估之細胞內流體分 室之資料，及藉著使用阻抗指數或電阻指數推定身體水份 、身體組成等，並使用該已校正生物電阻抗之絕對値|Z|’ 或該已校正之電阻分量R’；及提供一裝置，該裝置藉著 使用該已校正生物電阻抗之絕對値|Z|’或該已校正之電阻 分量R’推定身體水份、身體組成等。 此後，將藉著使用來自一電阻分量R之電阻指數敘述 本發明，該電阻分量R係一生物電阻抗向量之實軸分量。 大致上，一阻抗向量ζ(ω)係藉著使用一電阻分量 r及一電抗分量X表示如下。 Z ( 6l) ) — Γ+jx ( όι)) 再者，在此存在以下使用該阻抗向量之絕對値 |Z ( ω ) |及一相位角Φ之關係。 r=|z( 0 ) | c 〇 s φ X = |ζ ( ω ) |sin(() tan ( φ ) = x/r

再者，如上面所述，該電阻分量R及該電抗分量X 係表示如下。 R = ( R 〇 + R 〇〇 ) / 2 -19- (17) 1270365 X~ { ( R〇-R〇〇) /2} x tan ( τι β /4) 因此，保有以下之方程式。 X/R=tan(Tt/S/4) xCRo-D / (Ro + L) 既然保有以下之方程式： R 0 = Re R〇〇=ReRi/ (Re + Ri) ，X/R 亦可表示如下。 X/R=tan ( πβ/4) X Re/ ( Re + 2Ri) = tan(wP/4) / (l + 2Ri/Re) 如此，保有以下之方程式。 R/X= (l + 2Ri/Re) cot(7i/3/4) 於該方程式中，Ri / Re代表該細胞內及細胞外流體 分室之有關資料。此後，該Ri/ Re將稱爲一細胞內/細 胞外流體分室比率。 在該細胞內/細胞外流體分室比率上，反映出一身體 部位中之兩分室之尺寸，並在此測定生物電阻抗。於具有 良好發展肌肉之運動員案例中，當該細胞內流體分室爲大 時，該細胞內/細胞外流體分室比率爲小。在另一方面’ 該細胞內流體分室變得越小，則該細胞內/細胞外流體分 室比率變得越大。同時，當該細胞外流體分室係大時，該 細胞內/細胞外流體分室比率係大，而當該細胞外流體分 室係小時，該細胞內/細胞外流體分室比率係小。 然而，其不可想像的是一生命體之細胞內流體分室於 一般情況之下在短時內改變。其係認爲該細胞內流體分室 藉著長時間訓練、老化等而逐漸變化。因此’其可假設該 -20- (18) 1270365 細胞內流體分室在有限之時期內保持不變。 細胞外流體分室，既然可如上面所述於極短 流體之均勻分佈中發生一變化，該細胞外流 地改變。 於本發明中，一生物電阻抗之絕對値或 之電阻分量係藉著使用一與包含按照以下方 胞內/細胞外流體分室比率之生物電阻抗有 ，該生物電阻抗係一與該測定生物電阻抗有 文，該細胞內/細胞外流體分室比率及該細 流體間之比率將互相同意義地使用及將無任1 P 丨二 f(P，a ) - K · ΡΑ · a B + C 其中f(P，α)係一藉著參數Ρ及α 函數，Ρ’係與一已校正生物電阻抗有關之參 測定生物電阻抗有關之參數，α係與代表該 外流體比率之生物電阻抗有關之參數，及/ 係常數。 再者，藉著使用與該已校正之生物電阻 値，計算上面之阻抗指數或電阻指數，且基 數，推定身體水份及身體組成。 當該生物電阻抗之相位角係Φ時，具有 物電阻抗有關之參數之細胞內/細胞外流體 數係表示如下。 R/ X — cot ( φ) 考慮該生物電阻抗之相位角大致上係小 然而，至於該 時間在細胞外 體分室可急劇 該生物電阻抗 程式之上面紐 關之參數校正 關之參數。下 胞內及細胞外 可差別。 所表示之校正 數，Ρ係與一 細胞內/細胞 、，Β，C 及 Κ 抗有關之參數 於該計算之指 用以校正與生 分室比率之參 於10度，其 -21 - (19) 1270365 可想像保有以下之方程式。 cot ( φ ) == 1 / φ 如此，c 〇 t ( φ ) 及 1 / φ。 由在多數頻率之生物電阻抗測量結果所計算之一細胞 外流體電阻値Re及一細胞內流體電阻値Ri具有以下之關 係。

Ri/ Re 由在多數頻率之生物電阻抗測量結果所計算之在〇赫 茲頻率之生物電阻抗R0及在〇〇頻率之生物電阻抗Roo具有 以下之關係。

Rinf/ R0

Rinf/R〇= {RQR\/ ( Re + Ri) }/Re =1/ {1+ ( Ri/ Re) } RO/ ( RO-Rinf) R〇/ ( R〇-Rinf) = 1+ ( Ri/ Re)

Rinf/ ( RO-Rinf)

Rinf/ (R〇-Rinf) =Ri//Re 當藉著使用該生物電阻抗向量之絕對値|Z|或該生物 電阻抗向量之電阻分量R近似上面R0及Rinf之兩者或任 -22· (20) 1270365 一個時，保有以下之方程式，而該生物電阻抗向量係一與 在比測定頻率較高及較低頻率之生物電阻抗有關之參數， 該測定頻率用於與待校正生物電阻抗有關之參數，或其任 一個係與待校正生物電阻抗有關之參數。 P — h i g h / P _ 1 〇 w P_low/ ( P_low~P_high) P —high/ ( P _ 1 o w - P — h i g h ) 其中P_high係一在較高頻率與生物電阻抗有關之參 數，及P_low係一在較低頻率與生物電阻抗有關之參數。 範例 此後，將參考圖面敘述根據本發明之生物電阻抗測定 法之有效性及根據本發明之生物電阻抗測定裝置之一範例 〇 爲了檢查根據本發明之生物電阻抗測定法之有效性， 本發明家進行一項實驗，用以藉著使用生物電阻抗檢查於 藉著本發明之生物電阻抗測定法校正前後之間之結果中之 差別。當作一測定電流，使用接近該特徵頻率之5 0千赫 之交流電信號。用以測量生物電阻抗之電流通過兩腳之間 ，且亦於兩腳之間偵測一電位差。 此檢查實驗顯示僅只將一測定阻抗値之絕對値代入電 阻指數之方程式（1 )之結果，及藉著使用以下方程式（2 )校正該測定生物電阻抗之絕對値及將該校正値代入電阻 指數之方程式（1 )之結果，該電阻指數係身體組成推定 中之最重要成分。於此案例中，前者係定義爲一預先校正 - 23- (21) 1270365 値，且後者係定義爲一後校正値。 藉著使用R/X當作一代表細胞內/細胞外流體 之參數，一測定生物電阻抗之絕對値P係藉著以下方 校正。 P，= f(P，R，X) = Ki ( P) Ai ( R/X) ' + ...... 其中R係一生物電阻抗之實軸分量（電阻分量） 係一生物電阻抗之虛軸分量（電抗分量），且 Ai， 山及L係常數。 圖4及圖5在g亥水平軸顯不由雙能量X光吸收 DXA )所獲得之痩肌肉組織，在該垂直軸顯示由該阻 數所獲得及藉著其對應最大値所常態化之及預先校正 後校正値。'' 〇 〃代表該預先校正値，及、X 〃代表 校正値。再者，圖4顯示普通人之預先校正値及後校 ，而圖5顯示運動員之預先校正値及後校正値。 參考圖4用於普通人之資料，該後校正値與該預 正値之比較幾乎看不出有何差別。這是因爲該校正方 用之參數係按照普通人用之資料所準備。該預先校正 校正資料間之沒有任何差別指示本發明可應用至一非 數目而具有一般之細胞內/細胞外分室比率之對象。 至於圖5中之運動員用資料’當它們係與圖4中 普通人之結果比較時，有明顯之差別’且當然在校正 由該生物電阻抗之絕對値所計算之値係大體上爲低’ 肉肌組織係低估。由DEXA所測量之痩肉肌組織越大 此趨勢變得更顯著。這可歸因於前述之事實，即該細 比率 程式 (2) ，X Βι ^ 儀（ 抗指 値及 該後 正値 先校 程式 及後 特定 用於 之則 及痩 ，則 胞外 -24- (22) 1270365 流體分室及該細胞內流體分室貢獻不同程度之測定生物電 阻抗値。當然藉著根據本發明作校正，低估運動員之瘦肉 肌組織之趨勢已改善，及已計算接近適當痩肉肌組織之値 。因此，根據本發明之校正能使得推定値更接近至適當之 値，甚至當該細胞內/細胞外分室比率係顯著不同於一普 通人者時。 當對象係於正常狀態或於接近該正常狀態之狀態中時 ，上面係檢查本發明之應用之結果。 其次，在變化一對象之細胞外流體分室時作一檢查。 這對應於極短時間中變化一細胞外流體分佈之前述案例。 圖6係一曲線圖，其藉著超過四日每日數次測量一對象之 生物電阻抗中之變化，按時間先後順序顯示在根據本發明 作校正之前及之後由各値計算之資料。 當該第一値在該校正前後係1 〇〇時，該水平軸代表時 間，及該垂直軸代表變化速率。再者，> Q 〃代表該預先 校正値，及> X 〃代表該後校正値。 該預先校正値之曲線圖中之變化暗示該測定生物電阻 抗値於一天期間之改變。其理由係如下。亦即緊接在該對 象醒過來之後，水之分佈係均勻的該對象至那時爲止已保 持躺臥，且該腿部具有一低水含量’以致一測疋生物電阻 抗變高。然而，當該對象在醒過來之後開始一正常之生活 時，由於重力之影響發生細胞外流體之遷移’錯此爲身體 部位之腿部中之細胞外流體增加’並於該檢查實驗中在此 部位測量該生物電阻抗，以致獲得一低生物電阻抗値。如 -25- (23) 1270365 於前面之檢查實驗中，將該生物電阻抗之預先校正絕對値 代入該阻抗指數之結果對應於該預先校正値之曲線圖中之 變化。同時，當檢查該後校正値之曲線圖時，幾乎看不見 假設將由該細胞外流體之遷移所造成之改變。如此，藉著 在該測定生物電阻抗之絕對値上施行本發明所敘述之校正 及基於該校正値推定身體組成，能減少細胞外流體之遷移 之影響，且於一天、稱爲 ''全天律動〃中所計算之身體水 份及身體組成中之改變能保持很低。 其次，將敘述一使用根據本發明之生物電阻抗測定法 之身體組成測定裝置之範例。 圖7係身體組成測定裝置之一外部視圖，及圖8係一 方塊圖，其用以說明該裝置之電連接。 圖7係本發明之一範例之身體組成測定裝置之一外部 透視圖。該測定裝置1幾乎呈L形。其下方部份係藉著一 秤盤2所構成。該秤盤2係一習知之裝置，且具有在平臺 2 a上之電極部份3及4，一對象站在該平臺上以測量其重 量。該電極部份3及4與該對象兩腳之底部接觸。該電極 部份3及4包含用以供給電流之電流供給電極3 a及4a及 用以測定電壓之電壓測定電極3 b及4b。 再者，該測定裝置1在其頂部表面具有操作盒5。該 操作盒5包含一輸入單元6，其爲用以輸入各種物理資料 之輸入機構及包含若干按鍵，該按鍵包含一電源開關及數 字鍵；一顯示器7，其爲包含一用以顯示測定結果之Lcd 顯不機構；及一列印單元8，其在紙張上列印測定結果及 -26- (24) 1270365 排出該紙張。 再者，手用之電極握把1 3及1 4係經由電線1 5及1 6 連接至該操作盒5。該電極握把1 3及1 4包含用於供給電 流之電流供給電極1 3 a及1 4a及用於測定電壓之電壓測定 電極1 3 b及1 4 b。該電極握把1 3及1 4係鉤在設於該操作 盒5兩側之鉤子1 7上，除了當它們係用於測定以外。 圖8係該測定裝置1之一內部電方塊圖。爲電流施加 機構及電壓測定機構之八個電極、亦即與兩手及兩腳接觸 之電極 3a，3b，4a，4b，13a，13b，14a 及 14b 係連接至 一電極切換單元2 0。該電極切換單元2 0係經由一電流供 給單元2 1及一電壓測定單元22連接至一爲控制機構之算 術及控制單元23。該算術及控制單元23具有一微電腦（ CPU )，且不只係用以由施加電流及測定電壓計算生物電 阻抗之生物電阻抗計算機構，同時也是用以校正所計算之 生物電阻抗之校正機構。再者，其亦係用以計算一有關生 命身體組成之指數之身體組成計算機構，及施行各種其他 計算及控制。一儲存單元24及一測定對象體重之體重測 定單元26係連接至該算術及控制單元23，該儲存單元係 用以儲存各種資料之儲存機構及包含一記憶體或一暫存器 。再者，該輸入單元6、該顯示器7、及該列印單元8係 連接至該算術及控制單元23。一電源設備28供給電力至 該算術及控制單元23及其他單元。 其次，將敘述該身體組成測定裝置之操作。 圖9係一流程圖，其顯示一身體組成測定裝置1之操 -27- (25) 1270365 作。 在壓下該輸入單元6之電源開關（步驟S 1 )處’該 裝置係初始化（步驟S 2 )。藉此，該裝置進入一等候模 式，以接受來自一開關之下一輸入（步驟s 3 )。然後’ 在按下該輸入單元6之數字鍵（步驟S4)處’其基於該 對應之數字檢查關於個人之參數資料是否儲存於該儲存單 元2 4中之記憶體區（步驟S 5 )。 當儲存個人之參數時，該個人之參數係由該儲存單元 24讀出及顯示在該顯示器7上，且然後檢查是否已按下 一切換鍵（步驟S 6 )。 當於步驟S4中未儲存該個人之參數或於步驟S5中已 按下該切換鍵時，該裝置進入一等候輸入該個人參數之模 式。一使用者藉著使用該輸入單元6之數字鍵輸入個人參 數，諸如身高、年紀及性別（步驟S 7 )。 當輸入該個人之參數時，測定體重（步驟S8)。當 該使用者站立在該秤盤2上時，該體重測定單元2 6偵測 一負載及測定該使用者之重量。 然後，測定一生物電阻抗（步驟S9 )。 測定雙手間之生物電阻抗。藉著來自該算術及控制單 元2 3之一信號切換該電極切換單元2 〇，藉此一交流電係 由該電流供給單元21供給至該電極13a及14a之間，且 在該電極13b及14b上藉著該電壓測定單元22測定一電 壓。在那時候，由一當該施加電流係通過一參考電阻時所 產生之電壓波形及於該生命體之測定身體部位中之測定電 -28- (26) 1270365 壓之交替波形決定一相位差，且藉著該相位差及該 物電阻抗之絕對値P校正該生物電阻抗値。如圖2 發生該相位差，因爲一生命體中之細胞膜具有一體 ，且其尺寸根據細胞內/細胞外流體比率變化，如 事實了解者，即一生命體模型之等效電路能表示爲 外流體電阻及一細胞內流體電阻之平行電路。至於 校正生物電阻抗有關之參數之計算，按照以下方程 使用1/ φ計算該生物電阻抗之校正値Pf當作一用 胞內/細胞外流體比率之參數： P，= f ( P，φ) = K2 ( P ) a2 ( 1/ φ ) b2 + C2 …… 其中Φ係一相位差，且A2，B2，Ci及K2係常 驟 S 1 0 )。 然後，測定兩腳間之一生物電阻抗。一電流係 電極3a及4a之間，及一電壓係於該電極3b及4b 定。 然後，測定一經過該軀體之生物電阻抗。一電 過該電極14a及4a，及一電壓係於該電極13b及 測定。 在達成每一身體部位中生物電阻抗之測定之後 該對象之身體組成。藉著使用該已校正之生物電阻 計算該身體組成。 藉著使用該已校正之生物電阻抗値、該設定及 個人參數、及該測定體重値計算該身體組成（步驟 。待計算之諸如體脂肪百分比、身體水份數量、及 測定生 所示， :積分量 肯b由一 一細胞 一與待 ,式藉著 於該細 (3 ) 數（步 通過該 之間測 ,流係通 3 b之間 ，計算 抗値^ .儲存2 S 1 1 ) .肌肉β -29- (27) 1270365 之身體組成可由生物電阻抗値及諸如身高及體重之物 數推定，且既然其計算係傳統上習知之技術，省略其 之敘述。 5十算身體組成之結果係顯不在該顯示器7上（ S 1 2 )。此後’該裝置返回至步驟s 3之按鍵輸入等候 〇 當於步驟S 4中未壓下一個人之按鍵時，其決定 已壓下該電源開關（步驟S 1 3 )。當其決定該電源開 壓下時，關掉該電源，及完全終止該裝置之操作（ S14 ) 〇 雖然包含雙手之上半身、包含雙腳之下半身及該 已敘述爲在此裝置中測定生物電阻抗之身體部位，本 之生物電阻抗測定法不限於在特定身體部位之測定， 應用至在一生命體之任何身體部位之生物電阻抗之測5 於上面之範例中，使用與相位差有關之參數。下 敘述一與其他參數有關之範例。 構思二測定頻率，亦即，f_high及充分低於f_ 之f_low。當f_high係一通過細胞內/細胞外流體之 高頻率時，其電阻分量Rf__high可爲用於推定總體水 參數。再者，充分低於f_high之f_low比f_high更 地推定該細胞外流體。因此，當由 Rf_high觀看 R〇〇w能視爲一用於推定該細胞外流體之參數。 因此，該對應頻率之電阻分量Rf_high/Rf_low 一生物學之參數，其代表該細胞外流體及總體水間之 理參 計算 步驟 模式 是否 關已 步驟 軀體 發明 且可 E ° 文將 — high 充分 份之 大幅 時， 可爲 比率 •30- (28) 1270365 爲運動員及普通人構思該參數如何變化。 運動員：更多肌肉-較低細胞外流體量/體水量·-較 低 Rf—high/Rf_low 普通人：較少肌肉—較高細胞外流體量/體水量θ較 高 Rf—high/Rf_low 如此，藉著該參數乘以該電阻分量R對於那些在該總 體水量中具有較小比例細胞外流體量者造成較小之電阻分 量R。亦即其決定那些具有更多肌肉者具有更多體水份。 再者，當假定一細胞內流體不會改變而構思個人細胞 外流體中之變化時，下文係可能的。 細胞外流體減少（電阻分量R增加）-> 較低細胞外流 體量/體水量—Rf_high/ Rf_low減少 細胞外流體增加（電阻分量R減少）-> 較高細胞外流 體量/體水量—RfLhigh/RfJow增加 如此，該參數Rf_high/Rf_low係一藉著增減該細胞 外流體在相反方向中作用至增減該電阻分量R之參數。雖 然已藉著使用該生物電阻抗向量之電阻分量給與上面之敘 述，當上面之電阻分量係藉著一與包含該生物電阻抗之絕 對値|Z|之生物電阻抗有關之參數P更換時，一與待校正 生物電阻抗有關之參數P ’能定義如下。 P*- K3 ( P) A3 ( Pf_high/Pf.low) B3 + C3 其中p_hlgh係一在較高頻率與生物電阻抗有關之參數 ，及P」〇W係一在較低頻率與生物電阻抗有關之參數，且 -31 - (29) 1270365 A3，B3，C3及K3係常數。 其次，將敘述反映出個人之細胞內/細胞外流體比率 之另一生物學參數。 按照基於一多頻方法之柯爾一柯爾模型，能決定有關 一生命體水量之電阻値，諸如代表細胞外流體之Re、代 表身體水份之Rinf、及藉著Re及Rinf表示之細胞外流體 Ri。既然它們已敘述在上面之日本專利特許公告第 9 - 5 1 8 8 4號中，將省略藉著多頻測定信號之電阻値r 〇及 Rinf之計算敘述。 既然這些電阻値代表一細胞外流體量、總體水量、及 細胞內流體量，與關於上面之範例相同之事物可爲相同。 據此，Rinf/ Re及Ri/ Re係在與上面範例相同之方 式中工作之參數。因此，甚至按照以下方程式作校正： K4 ( P) A4 ( Ruf/Re) B4 + C4 P，= K5 ( P) A5 ( Ri/ Re) B5 + C5 其中An、Bn、Cn及Kn係常數， 其係構思於上面之案例中亦可欲期生物電阻抗之測定 準確性中之一'改善。 如在本發明之上面範例中所敘述，本發明於測定生物 電阻抗中校正一部份，該生物電阻抗根據細胞內/細胞外 流體比率中之變化而藉著使用一與其有關之參數改變。該 參數不限於那些上面所述者。譬如，許多上面之校正參數 可結合使用，及該下列校正亦係可能的： p=f(p’ α’ β...... ) = Κ1· ΡΑ· αΒ · βc...... + Κ 3 -32- (30) 1270365 或 P，二 f(P，a mi · PA . (Klla B + K12/3 c +…+K2) + K3 其中f(P，α ，/3 ......)係一由參數P、α及/3所表 示之校正函數，Ρ ’係與該已校正之生物電阻抗有關之參數 ’ Ρ係與已校正之生物電阻抗有關之參數，α，Θ……係 與代表細胞內/細胞外流體比率之生物電阻抗有關之參數 ，A，Β及C係用於順應一生命體之參數（常數），κ 1， K2及K3係常數，及ΚΙ 1，K12.......亦係常數。 再者’於本發明之身體組成推定法及身體組成測定裝 置之上面敘述中，一生物電阻抗向量之絕對値| Z |或該生 物電阻抗向量之電阻分量R係用作一與待校正生物電阻抗 有關之參數。然而，縱使與該生物電阻抗有關之參數係既 非該絕對値I Z |也非該電阻分量R，藉著使用一具有細胞內 /細胞外流體分室比率之參數作成校正，本發明係仍然可 適用。 再者，於本發明之身體組成推定法及身體組成測定裝 置之上面敘述中，與雙手、雙腳及經過該軀體間之生物電 阻抗有關之參數係藉著使用用於雙手之電極及用於雙腳之 電極校正。本發明不限於此特別之構造。亦可構成本發明 ，以致測定諸如一手、一腳、該右半身、或該左半身之特 定身體部位中之生物電阻抗，及校正一與該生物電阻抗有 關之參數，且不限制待測定生物電阻抗之身體部位。 本發明之身體組成推定法及身體組成測定裝置藉著使 用一代表細胞內/細胞外流體比率之參數校正一與生物電 -33- (31) 1270365 阻抗有關之參數。藉此，當某一身體水份分佈狀態係取作 一標準時，能抑制一由該細胞外流體中之變化所造成阻抗 中之變化。這暗示能控制稱爲 ''全天律動〃之生物電阻抗 中之變化。一與待計算生物電阻抗有關之參數値變成一不 受該細胞內/細胞外流體中之變化所影響之値，且基於該 參數更準確地計算身體組成。

再者，當該相位差係用作一代表細胞內/細胞外流體 比率之參數時，本發明之身體組成推定法及身體組成測定 裝置可由待施加電流之波形及測定電壓之波形輕易地計算 一相位差，及能輕易地校正一生物電阻抗。 【圖式簡單說明】 圖1係當假設人身爲圓柱體時之一圖解。 圖2係一圖解，其顯示一組織間隙細胞之等效電路。 圖3係一圖解，其顯示人身之生物電阻抗之向量軌跡

〇 圖4係一曲線圖，其在當於本發明之一生物電阻抗校 正公式中作成一項校正時及當未作成校正時之間顯示普通 人之痩肌肉組織之計算關係。 圖5係一曲線圖，其在當於本發明之生物電阻抗校正 公式中作成一項校正時及當未作成校正時之間顯示運動員 之痩肌肉組織之計算關係。 圖6係一曲線圖，其當於本發明之生物電阻抗校正公 式中作成一項校正時及當未作成校正時顯示於生物電阻抗 -34- (32) 1270365 中隨著時間之改變。 圖7係本發明一範例之身體組成測定裝置之外部透視 圖。 圖8係本發明一範例之身體組成測定裝置之一內部方 塊圖。 圖9係本發明一範例之身體組成測定裝置之流程圖。 主要元件對照表 1 測 定 裝 置 2 秤 盤 2a 平 臺 3 電 極 部 份 3a 電 流 供 給 電 極 3b 電 壓 測 定 電 極 4 電 極 部 份 4 a 電 流 供 給 電 極 4b 電 壓 測 定 電 極 5 操 作 盒 6 輸 入 單 元 7 顯 示 器 8 列 印 單 元 13 電 極 握 把 13a 電 流 供 給 電 極 13b 電 壓 測 定 電 極 -35- (33) (33)1270365 14 電極握把 14a 電流供給電極 14b 電壓測定電極 15 電線 16 電線 17 鉤子 20 電極切換單元 2 1 電流供給單元 22 電壓測定單元 23 控制單元 2 4 儲存單元 26 體重測定單元 28 電源設備 -36

Claims (1)

1270365 I _____ ^ i於年％月“丨修(更)正本j L ΐ -------——_一，、」 拾、申請專利範圍 第93 1 046 1 8號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國95年4月6日修正 1 · 一種身體組成推定法，其包含於待測定之身體部 位中由待施加至生命體之電流參數値及測定電壓參數値計 算一生物電阻抗之參數，其中藉著使用一代表細胞內/細 胞外流體比率之參數，且該流體比率包含在一給定頻率下 測定之生物電阻抗之參數値中，修正在一電流頻率下測定 之生物電阻抗的參數値，該電流頻率是施加至一生命體用 以推定身體組成，及基於該已校正之參數値推定身體組成 〇 2 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中該給定頻率 係施加至該生命體用以推定身體組成之電流之頻率。 3 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中該給定頻率 係不同於施加至該生命體用以推定身體組成之電流之頻率 〇 4 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中該生物電阻 抗之待校正參數係該生物電阻抗之絕對値、生物電阻抗向 量値、或該生物電阻抗向量之電阻分量値之任何一種。 5 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中當藉著與該 生物電阻抗有關而代表該細胞內/細胞外流體比率之參數 校正該生物電阻抗，而與該生物電阻抗有關之參數係Ρ’時 ，Ρ’係按照以下之校正方程式計算： 1270365 p 丨= f(p，α ) = κ·ΡΑ· α B + c 其中f(P，α)係一藉著參數P及α所表 函數，Ρ’係與該生物電阻抗有關之已校正參數， 生物電阻抗有關之測定參數，α係與代表該細胞 外流體比率之生物電阻抗有關之參數’及A，Β 係常數。 6. 如申請專利範圍第5項之方法，其中與 胞內/細胞外流體比率之生物電阻抗有關之參數 使用一相位差Φ表示如下’該相位差位於施加至 之交流電波形及在測定該生物電阻抗時之測定電 間； a = 1 / φ 〇 7. 如申請專利範圍第5項之方法，其中與 胞內/細胞外流體比率之生物電阻抗有關之參數 使用一相位差φ表示如下，該相位差位於施加至 之交流電波形及在測定該生物電阻抗時之測定電 間； a = 1 / tan ( φ ) 0 8 ·如申請專利範圍第5項之方法，其中與 胞內/細胞外流體比率之生物電阻抗有關之參數 使用一參數表示如下，該參數包含於與該生物電 而待校正之參數中，或一與在其他頻率測量之生 有關之參數中； a = R/ X 示之校正 P係與該 內/細胞 ，（：及 K 代表該細 α係藉著 該生命體 壓波形之 代表該細 α係藉著 該生命體 壓波形之 代表該細 α係藉著 阻抗有關 物電阻抗 1270365 其中R係該生物電阻抗之電阻分量’及X係該阻抗 生物電之電抗分量。 9 .如申請專利範圍第5項之方法’其中與代表該細 胞內/細胞外流體比率之生物電阻抗有關之參數α係藉著 使用該生物電阻抗之絕對値或該生物電阻抗之電阻分量値 表示如下，其係一與在比測定頻率較高及較低頻率之生物 電阻抗有關之參數，該測定頻率用於與待校正生物電阻抗 有關之參數，或其任一個係與待校正生物電阻抗有關之參 數； α = P —high/ Ρ 一 Ιοω 其中p_high係一在較高頻率與生物電阻抗有關之參 數，且Ρ_1οω係一在較低頻率與生物電阻抗有關之參數。 1〇·如申請專利範圍第5項之方法，其中與代表該細 胞內/細胞外流體比率之生物電阻抗有關之參數α係藉著 使用該生物電阻抗之絕對値或該生物電阻抗之電阻分量値 表示如下’其係一與在比測定頻率較高及較低頻率之生物 電阻抗有關之參數，該測定頻率用於與待校正生物電阻抗 有關之參數’或其任一個係與待校正生物電阻抗有關之參 數； α- Ρ —丨。ω/ ( P-丨。ω - Ρ 一h i gh ) 其中p —high係一在較高頻率與生物電阻抗有關之參 數’且Ρ_1〇ω係一在較低頻率與生物電阻抗有關之參數。 1 1 ·如申請專利範圍第5項之方法，其中與代表該細 胞內/細胞外流體比率之生物電阻抗有關之參數α係藉著 -3- 1270365 使用該生物電阻抗之絕對値或該生物電阻抗之電阻分量値 表示如下，其係一與在比測定頻率較高及較低頻率之生物 電阻抗有關之參數，該測定頻率用於與待校正生物電阻抗 有關之參數，或其任一個係與待校正生物電阻抗有關之參 數； P_high/ ( P —loco ~ P — high ) 其中P_high係一在較高頻率與生物電阻抗有關之參 數，且Ρ_1οω係一在較低頻率與生物電阻抗有關之參數。 1 2 ·如申請專利範圍第5項之方法，其中與代表該細 胞內/細胞外流體比率之生物電阻抗有關之參數α係藉著 在0赫茲頻率之生物電阻抗値R0及在無限頻率之生物電 阻抗値Rinf表示如下，該二阻抗値係由在若干頻率所測 定之生物電阻抗値所決定； a = Rinf / R0 〇 1 3 .如申請專利範圍第5項之方法，其中與代表該細 胞內/細胞外流體比率之生物電阻抗有關之參數α係藉著 使用一細胞內流體電阻値Ri及一細胞外流體電阻値Re表 示如下，該二電阻値係基於在0赫茲頻率之生物電阻抗値 R0及在無限頻率之生物電阻抗値Rinf所計算得，該二阻 抗値係由在若干頻率所測定之生物電阻抗値所決定； a = Ri / Re 〇 14. 一種身體組成測定裝置，其包含： 一電流施加單元； 一電壓測定單元； -4- 1270365 一生物電阻抗計算單元； 一校正單元；及 一身體組成計算單元； 其中 該電流施加單元施加電流至一生命體； 該電壓測定單元測定一電壓； 該生物電阻抗計算單元由該施加電流及該測定電壓 計算一與測定身體部位之生物電阻抗有關之參數； 該校正單元藉著使用一代表細胞內/細胞外流體比 率之參數校正與該測定生物電阻抗有關之參數値，該流體 比率係包含在給定之頻率下所測定之生物電阻抗之參數値 中；及 該身體組成計算單元基於與該生物電阻抗有關之已 校正參數値計算一與身體組成有關之指數。 15. 如申請專利範圍第1 4項之裝置，其中該給定頻 率係施加至該生命體用以推定身體組成之電流之頻率。 16. 如申請專利範圍第14項之裝置，其中該給定頻 率係不同於施加至該生命體用以推定身體組成之電流之頻 率。 1 7 .如申請專利範圍第1 4項之裝置，其中藉著該校 正單元所校正之生物電阻抗之參數係該生物電阻抗之絕對 値、生物電阻抗向量値、或該生物電阻抗向量之電阻分量 値之任一種。 18.如申請專利範圍第1 4項之裝置，其中當藉著與 -5- 1270365 代表該細胞內/細胞外流體比率之生物電阻抗有關之參數 校正與該生物電阻抗有關之參數係w時，按照以下之校正 方程式作成與該校正單元中之生物電阻抗有關之參數之校 正： P’=f(P，a) = Κ·ΡΑ·αΒ + C 其中f(P，a)係一藉著參數P及a所表示之校正函 數，P’係與該生物電阻抗有關之已校正參數，P係與該生 物電阻抗有關之測定參數，a係與代表該細胞內/細胞外 流體比率之生物電阻抗有關之參數，及A，B，C及K係 常數。 1 9.如申請專利範圍第1 8項之裝置，其中與代表該 細胞內/細胞外流體比率之生物電阻抗有關之參數a係藉 著使用一相位差Φ表示如下，該相位差位於由該電流施加 機構施加至該生命體之交流電波形及在測定該生物電阻抗 時藉著該電壓測定機構測定之電壓波形之間； a = 1 / φ 〇 2 0.如申請專利範圔第1 8項之裝置’其中與代表該 細胞內/細胞外流體比率之生物電阻抗有關之參數^係藉 著使用一相位差φ表示如下’該相位差位於由該電流施加 機構施加至該生命體之交流電波形及在測定該生物電阻抗 時藉著該電壓測定機構測定之電壓波形之間； a = 1/tan ( φ) 〇 21.如申請專利範圍第1 8項之裝置’其中與代表該 細胞內/細胞外流體比率之生物電阻抗有關之參數^係藉 -6- 1270365 著使用一參數表示如下’該參數包含於與該生物電阻抗有 關而待校正之參數中，或一與在其他頻率測量之生物電阻 抗有關之參數中； a = R / X 其中R係該生物電阻抗之電阻分量，及X係該阻抗 生物電之電抗分量。 22. 如申請專利範圍第1 8項之裝置，其中與代表該 細胞內/細胞外流體比率之生物電阻抗有關之參數α係藉 著使用該生物電阻抗之絕對値或該生物電阻抗之電阻分量 値表示如下，其係一與在比測定頻率較高及較低頻率之生 物電阻抗有關之參數，該測定頻率用於與待校正生物電阻 抗有關之參數，或其任一個係與待校正生物電阻抗有關之 參數； a = P — high/ Ρ-1οω 其中P_high係一在較高頻率與生物電阻抗有關之參 數，且Ρ_1οω係一在較低頻率與生物電阻抗有關之參數。 23. 如申請專利範圍第18項之裝置，其中與代表該 細胞內/細胞外流體比率之生物電阻抗有關之參數α係藉 著使用該生物電阻抗之絕對値或該生物電阻抗之電阻分量 値表示如下，其係一與在比測定頻率較高及較低頻率之生 物電阻抗有關之參數，該測定頻率用於與待校正生物電阻 抗有關之參數，或其任一個係與待校正生物電阻抗有關之 參數； α ~ Ρ_1 〇ω / ( Ρ —Ιοω - Ρ 一high ) 1270365 其中P_high係一在較高頻率與生物電阻抗有關之參 數，且P —loco係一在較低頻率與生物電阻抗有關之參數。 24 ·如申請專利範圍第1 8項之裝置，其中與代表該 細胞內/細胞外流體比率之生物電阻抗有關之參數α係藉 著使用該生物電阻抗之絕對値或該生物電阻抗之電阻分量 値表示如下，其係一與在比測定頻率較高及較低頻率之生 物電阻抗有關之參數，該測定頻率用於與待校正生物電阻 抗有關之參數，或其任一個係與待校正生物電阻抗有關之 參數； a = P—high/ ( Ρ — 1〇ω - P — high) 其中P_high係一在較高頻率與生物電阻抗有關之參 數，且Ρ_1οω係一在較低頻率與生物電阻抗有關之參數。 2 5 ·如申請專利範圍第1 8項之裝置，其中與代表該 細胞內/細胞外流體比率之生物電阻抗有關之參數α係藉 著在0赫茲頻率之生物電阻抗値R0及在無限頻率之生物 電阻抗値Rinf表示如下，該二阻抗値係由在若干頻率所 測定之生物電阻抗値所決定； a = Rinf / R0 〇 26.如申請專利範圍第18項之裝置，其中與代表該 細胞內/細胞外流體比率之生物電阻抗有關之參數α係藉 著使用一細胞內流體電阻値Ri及一細胞外流體電阻値Re 表示如下，該二電阻値係基於在0赫茲頻率之生物電阻抗 値R0及在無限頻率之生物電阻抗値Rinf所計算得，該二 阻抗値係由在若干頻率所測定之生物電阻抗値所決定； -8- 1270365

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