TWI584782B - 體內水分計 - Google Patents

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Description

體內水分計
本發明係關於挾於受檢者腋下以測定生體水分之水分計以及體內水分計和感應器。
測定受檢者之生體水分至關重要。生體的脫水症狀,是一種生體中水分減少的病態,在日常偶會發現,尤其是運動或者氣溫高時,因出汗或體溫上昇導致大量水分由體內排出至體外時,經常會出現此種症狀。特別是高齡者,因經常可見生體的保水能力本身低落的現象,高齡者與一般健康者相較之下,一般認為更容易出現脫水症狀。
一般而言,年近高齡之後,由於儲存水分的肌肉減少、腎臓機能降低導致尿量增加,因感覺鈍化不容易察覺口渇,使得細胞內必要的水分減少。如果對這種脫水症狀視若無睹,脫水症狀可能成為導火線,演變為更嚴重的症狀。此外,在嬰幼兒身上也可看到同樣的脫水症狀。嬰幼兒雖然水分量原本較多,但因無法自行表達補充水分的需要,所以可能因為監護人太晚發現而出現脫水症狀。
通常身體中的水分流失達體重的2%以上時,就會出現體溫調整障礙,體溫調整障礙會引起體溫上昇,體溫上昇又會再引發生體中水分的減少,形成惡 性循環,最後甚至發展為被稱為中暑(Hyperthermia)的病症。中暑包含了熱痙攣、熱疲勞、熱射病(Heat stroke)等病態,有時甚至會引發全身的內臟障礙,確實掌握脫水症狀,可望防範中暑的危險於未然。
掌握脫水症狀的裝置,有以雙手保持把手的裝置來測定人體阻抗,由此計算出水分量的裝置(參照專利文獻1~3)。
另外,其他掌握脫水症狀的裝置,還有測定舌粘膜、頰粘膜或腭部等口腔內水分的口腔水分計等(參照專利文獻4~6)。
再者,測量皮膚水分量的方法,一般除了在體外進行的重量法及卡爾費雪法(Karl Fischer method),還有在體內進行的ATR分光法,此外還有可簡便在體內進行的測量法,高頻阻抗法或電導測定法。
〔先行技術文獻〕:
專利文獻1:特開平11-318845號公報
專利文獻2:特許第3977983號公報
專利文獻3:特許第3699640號公報
專利文獻4:WO2004/028359國際公開公報
專利文獻5:特開2001-170088號公報
專利文獻6:特開2005-287547號公報
專利文獻7:特開2003-169788號公報
然而,使用以兩手保持把手之裝置測定人體阻抗、由人體阻抗算出水分量的水分計,由於是從手部皮膚來測定阻抗,所以容易受到皮膚的溼度和手臂肌肉量等影響,對高齡者或者身體有障礙的人來說,裝置往往太大型或者需要站立測定,使用起來並不方便。
一般認為,體溫上昇則生體電阻值會下降、體溫下降則生體電阻值會上昇,因此隨著體溫出現變動,生體電阻值,亦即水分量,也會隨之變動。但是,既有的水分計完全未考慮到此種體溫變動導致生體電阻值變動,而以此測定到的生體電阻值算出體水分量,故不能求出正確的體水分量,因此無法正確偵測出脫水症狀。比方說,當體水分量減少而體溫上昇時,因體水分量減少會使生體電阻值上昇,但因體溫上昇會使生體電阻值下降,所以若以測定之生體電阻值算出的體水分量來判斷,有可能出現無法偵測到脫水狀態的現象。因此,以阻抗法進行測定時,必須知道被測定者的體溫大約為何,可是實際上並未以測定體溫校正阻抗值,或者警告受檢者可能因為發熱無法判斷出正確水分量。
此外,測定舌粘膜、頰粘膜或者腭部等口腔內水分的口腔水分計,為了防止受檢者間的交互感染,直 接插入口腔內的部分必須裝上每一位受檢者皆須更換的外蓋,但有可能忘記要更換此裝戴外蓋,對高齡者或身體有障礙者來說,使用上並不方便。
另外,專利第13977983號公報所記載之脫水狀態判斷裝置,具備以大拇指進行體溫測定的體溫感應器,根據此體溫校正生體電氣阻抗的測定值,再根據此校正後的生體電阻值進行脫水狀態的判斷,係考慮到體溫再根據生體電阻值來判斷脫水狀態之裝置,可較正確地判斷脫水狀態,受檢者可正確地檢查出脫水狀態。
然而,在此文獻中,體溫係以大拇指來測定,可是以大拇指測定體溫有其困難,並非務實的手法。
在醫療現場有幾種判斷脫水的方法。例如根據抽血資料來判斷是否脫水的方法,係以血球容積比高值、鈉高值、尿素氮25MG/DL以上、尿素氮/肌酸酐比為25以上、尿酸值7MG/D1以上等為根據來判斷。但是,這種方法需要抽血,若是在家中則無法使用。
其他判斷方法有舌、口腔內的乾燥狀態、腋下乾燥狀態、「總覺得沒精神」等精神不振,「覺得懶散反應變遲鈍」等意識鈍化等,這些都需要依靠醫療從業人員特有的直覺和經驗,並非人人都辦得到。
此外,專利文獻1所記載之體內水分計,受檢者必須自己以兩手把持把手,所以會產生受檢者以外的 第三者(測定者)無法測定受檢者的體內水分量之問題。換句話說,以專利文獻1所記載之測定部位為前提的體內水分計構造,會產生無法由第三者(測定者)來測定例如陷於意識不清狀態受檢者的體內水分量之問題。
另一方面,可由受檢者以外的第三者(測定者)輕易進行測定,且為適合測定體內水分量之測定部位,有例如腋窩等皮膚等。然而,若為如高齡者般腋窩較深之受檢者,要將體內水分計的感應器部確實壓至腋窩並不容易。因此,以腋窩為測定部位的體內水分計,必須為不受限於受檢者(的身體特徴),可由測定者輕易測定之構造。
此外,專利文獻1所記載之體內水分計,受檢者必須自己以兩手把持把手,所以會產生受檢者以外的第三者(測定者)無法測定受檢者的體內水分量之問題。換句話說,以專利文獻1所記載之測定部位為前提的體內水分計構造,會產生無法由第三者(測定者)來測定例如陷於意識不清受檢者的體內水分量之問題。
另一方面,可由受檢者以外的第三者(測定者)輕易進行測定,且為適合測定體內水分量之測定部位,有例如腋窩等皮膚等。從腋窩測定體內水分量時,理想的是能提供例如體溫計般的操作性,且可以類似體溫計測定體溫般簡便判斷是否有脫水傾向。關 於體溫,一般多以37度附近作為是否為正常體溫的界線,測定體溫的使用者可以37度附近為參考直覺地大致判斷是否發燒。然而,關於體內水分量,並沒有類似體溫般廣泛認同的參考數值,即使可以輕易測定體內水分量,知道其數值,也很難從此數值直覺判斷是否為脫水狀態,或者脫水狀態的程度如何。
再者,關於專利文獻7之水分計,係令感應器部直接接觸受檢者的體表面,測定電極間的靜電容量以計算水分量,此種水分計需要充分考量包覆於電極表面的保護材對於摩耗及破損的對策。包覆的保護材若摩耗或者破損,會呈現電極部分外露的狀態,如果靜電由此進入,可能會破壞內部電路。特別是受檢者的脫水症狀判斷等,在醫療現場中使用的體內水分計必須極力避免保護材的摩耗和破損,使用具優異耐摩耗性之保護材則至關重要。
另一方面,包覆電極表面的保護材因會影響電極間的靜電容量,除了必須具備優異耐摩耗性,在測定體內水分量時,還必須為具有容許之靜電容量的材質。再者,理想的是包覆電極表面之製造步驟容易,且其製造成本廉價。
另外,研究使用該保護材時的最佳電極配置也相當重要。醫療現場使用的體內水分計,為了能因應測定結果對受檢者實施相對應的處置,必須具有高度測定精度。
本發明之第一目的,係提供一種可簡單測定受檢者之水分量,早期發現脫水,為受檢者進行適當水分調節之支援裝置的有效水分計。
本發明之第二目的係提供以腋窩為測定部位的體內水分計容易測定的構造。
本發明之第三目的係提供可容易判斷是否為脫水狀態之以腋窩為測定部位的體內水分計。
本發明之第四目的,係提高體內水分計感應器部的耐摩耗性以及降低製造成本,並求提高測定精度的提高。
本發明乃一測定受檢者水分的水分計,其特徵係具有測定上述受檢者水分量之電子式水分測定部,其係保持於上述受檢者之腋下,具備與上述腋下之皮膚面接觸的測定電流供給用電極部,以及電位測定用之電極部。
根據上述構成,可簡單測定受檢者之水分量,為受檢者進行適當水分調節之有效支援裝置。
本發明中之電子式水分測定部,可選用阻抗式和靜電容量式其中之一。
一般而言,汗腺分為頂漿汗腺和外分泌汗腺兩種。人類的外分泌汗腺分布於全身,但頂漿汗腺僅存在於腋下、外耳道、下腹部、外陰部等特定部位。
本發明選擇了腋下,作為使用水分計可適當測定 受檢者水分量之生體部位,測定受檢者生體水分量,因為根據上述理由,於腋下測定水分量最能反映受檢者之生體全身的水分狀態。
一般認為,體溫上昇則生體電阻值會下降、體溫下降則生體電阻值會上昇,因此隨著體溫出現變動,生體電阻值,亦即水分量,也會隨之變動。但是,既有的水分計完全未考慮到此種體溫變動導致生體電阻值變動,而以此測定到的生體電阻值算出體水分量,故不能求出正確的體水分量,因此無法正確偵測出脫水症狀。比方說,當體水分量減少而體溫上昇時,因體水分量減少會使生體電阻值上昇,但因體溫上昇會使生體電阻值下降,所以若以測定之生體電阻值算出的體水分量來判斷,有可能出現無法偵測到脫水狀態的現象。因此,以阻抗法進行測定時,必須知道被測定者的體溫大約為何,可是實際上並未以測定體溫校正阻抗值,或者警告受檢者可能因為發熱無法判斷出正確水分量。
根據上述理由,理想的是其特徵係具有保持於上述受檢者之上述腋下,以測定上述受檢者之體溫的體溫測定部。
根據上述構成,在受檢者之腋下測定受檢者水分量的同時,亦可測定受檢者的體溫,故可利用水分量和體溫的相關關係,來判斷受檢者的狀態。
理想的是,其特徵係具有:本體部;測定部之保 持部,其係配置於上述本體部之一端,保持上述阻抗式之水分測定部與上述體溫測定部,挾持於上述腋下者;以及顯示部之保持部,其係配置於上述本體部之另一端,保持顯示測定後之上述受檢者的水分量和測定後之上述受檢者的體溫的顯示部者。
根據上述構成,為受檢者方便手持或抓握的形狀,測定部的保持部在挾持於腋下的狀態下,顯示部之保持部可由腋下往前方突出,測定者可以目視確認此顯示部所顯示之水分量和體溫。
理想的是,其特徵係上述測定部之保持部保持著多個上述體溫測定部。
根據上述構成,由於使用多個體溫測定部,可將所測定的體溫平均化求得結果,能獲得更正確的水分量和體溫。
另外,同様地,由於使用多個水分測定部,可將所測定的水分量平均化求得結果。具有體溫測定部和水分測定部兩者時,由於測定體溫所費時間比測定水分所費時間更長,會產生時差。亦可利用此時差,採取由同一水分測定部進行多次測定並平均化之方法。例如在測定一次體溫的期間,可進行十次水分測量等。
理想的是,其特徵係上述阻抗式之水分測定部的各上述電極部,具有:與上述腋下皮膚面直接接觸之用的電極端子;以及將上述電極端子推壓至上述腋下 皮膚面之用的彈性變形部件。
根據上述構造,在測定水分量和體溫時,可令電極端子確實接觸腋下之皮膚面。
理想的是,其特徵係上述阻抗式之水分測定部的各上述電極部,具有:與上述腋下皮膚面直接接觸之用的電極端子;以及密合部件,其係與上述腋下之皮膚面密合,藉此將上述電極端子推壓至上述腋下皮膚面之用者。
根據上述構成,在測定水分量和體溫時,可令電極端子確實接觸腋下之皮膚面。
另外,本發明的水分計之特徵係測定受檢者水分之水分計,其係保持於上述受檢者之腋下,為了測定上述受檢者之水分量,具有測定上述腋下之水分的靜電容量式水分測定部,該水分測定部係使用多個電極偵測靜電容量,根據因應含水率而變化之電容率的變化量來測定水分量。
根據上述構成,可於受檢者腋下,以靜電容量式測定水分量。
另外,本發明係一體內水分計,其特徵係具備:形成為直線狀的本體部;藉由與受檢者之體表面接觸,以測定關於生體中水分之資料的感應器部;以及插入部,其係於前端面保持上述感應器部令其可在與該前端面呈略正交方向滑動,且藉由偵測上述感應器部之滑動,輸出訊號指示上述感應器部開始測定;其 中上述插入部之外殼形成上述前端面時,令上述本體部之長軸方向與上述感應器部之滑動方向所形成之角度為約20°~45°,且在上述前端面附近,沿著上述滑動方向而形成。
理想的是,其特徵係上述插入部的外殼下面朝向上述前端面彎曲而形成。
理想的是,其特徵係規定上述插入部之長度,令由上述本體部與上述插入部之境界位置至上述感應器部之距離為40~90mm。
理想的是,其特徵係上述插入部之構成,係剖面積朝向上述前端面愈來愈小。
另外,本發明係一體內水分計,其特徵係具備:感應器部,其係藉由接觸受檢者腋窩之體表面,輸出與生體中之水分量相關訊號者;換算裝置,其係將來自上述感應器部之訊號換算為體內水分量者;顯示裝置,其係顯示以上述換算裝置得出之體內水分量者;以及變更裝置,其係當以上述換算裝置所得之體內水分量低於第1基準值時,為了提醒使用者注意,以上述顯示裝置變更顯示形態者;上述第1基準值係將上述感應器部測定水時與測定空氣時輸出之訊號,各定義為100%和0%之體內水分量,上述感應器部所輸出之訊號和體內水分量對應為線性關係時,相當於25%至40%之間的特定值之值。
理想的是,其特徵為上述特定值為35%。
理想的是,其特徵為上述變更裝置當以上述換算裝置所得之體內水分量低於第2基準值時,令上述顯示裝置之顯示形態再變更為其他形態,上述第2基準值為較上述特定值更小之值。
理想的是,其特徵係上述第2基準值為25%。
理想的是,其特徵係上述換算裝置係將上述感應器部測定水時與測定空氣時輸出之訊號,各定義為100%和0%之體內水分量,上述感應器部所輸出之訊號和體內水分量對應為線性關係時,相當35%至25%之間的特定值之值。
另外,本發明的特徵乃為一種體內水分計表示控制方法,其具有藉由接觸受檢者腋窩體表面,輸出與生體中水分量相關訊號的感應器部,該體內水分計表示控制方法係具有:換算步驟,其係將來自上述感應器部之訊號換算為體內水分量者;顯示步驟,其係將以上述換算裝置得出之體內水分量者顯示於顯示部者;以及變更步驟,其係當以上述換算步驟所得之體內水分量低於第1基準值時,為了提醒使用者注意,變更上述顯示部之顯示形態者;上述第1基準值係將上述感應器部測定水時與測定空氣時輸出之訊號,各定義為100%和0%之體內水分量,上述感應器部所輸出之訊號和體內水分量對應為線性關係時,相當於25%至40%之間的特定值之值。
此外,本發明的特徵乃為一種由表面及背面皆 可佈線之印刷基板積層多個之多層構造所構成的感應器,在上述積層多個之印刷基板中,具有接觸受檢者體表面之第1面、配置於第1段之印刷基板,於該第1面與相反側的第2面上,配置有測定受檢者體表面靜電容量之兩梳齒形電極,其梳齒相互錯開,且上述兩梳齒形電極各為寬度0.2mm~0.8mm、長度4mm~6mm之梳齒,以0.2mm~0.8mm的間隔配置6根。
理想的是,其特徵係上述兩梳齒形電極之長邊部,以4~6mm之間隔配置。
理想的是,其特徵係配置於上述第1段之印刷基板,為長8mm~12mm、寬5mm~8mm、厚0.6mm~1.5mm者。
理想的是,其特徵係上述印刷基板為玻璃環氧基板。
理想的是,其特徵係上述印刷基板係由積層兩片之四層構造所構成。
理想的是,其特徵係上述兩梳齒形電極各為寬度0.4mm、長度6mm之梳齒,以0.4mm的間隔配置6根。
理想的是,其特徵係根據使用上述感應器所測定之受檢者體表面靜電容量,計算該受檢者的體內水分量。
以下將參照圖面,詳細說明本發明之理想的實施形態。
另,以下所述之實施形態,係本發明之理想的具體範例,附帶了技術上較理想之各種限定,但本發明之範圍除非在以下說明中記載特別限於本發明,否則並不限於此等樣態。
圖1係顯示受檢者使用本發明之水分計的第1實施形態的狀態之圖。圖2係顯示圖1所示之水分計的外觀構造例之圖。
圖2所示之水分計1的部分1A,顯示水分計1之正面部分,水分計1的部分1B,顯示水分計1之上面部分,水分計1的部分1C,顯示由紙面左方所見部分1A所示之水分計1的側面部分,水分計1的部分1D,顯示由紙面右側所見部分1A所示之水分計1的側面部分。
圖1和圖2所示的水分計1,亦稱為電子水分計或腋下型電子水分計,水分計1為小型且可攜帶的水分計。如圖2所示,水分計1概略具備本體部10、測定部之保持部11、顯示部之保持部12,水分計1整體之重量例如約為20G左右,相當輕量。
本體部10和測定部之保持部11和顯示部之保持部12,係由例如塑膠所製成,本體部10的一端於測定部之保持部11連續形成,本體部10的另一端於顯 示部之保持部12連續形成。
本體部10係形成為受檢者M或測定者容易手持或抓握的形狀,例如本體部10係具有往外側徐緩彎曲之第1彎曲部分10B,以及往內側大幅彎曲之第2彎曲部分10C,第2彎曲部分10C比第1彎曲部分10B彎曲幅度更大。
本體部10之所以形成為具此特徴之形狀,係為了讓受檢者M或測定者可以手持或手握本體部10,將水分計1的測定部之保持部11挾於腋下R確實保持。之所以選擇腋下作為使用水分計1時適當測定受檢者M之水分量的生體部位,測定受檢者M之生體水分量,乃基於下列理由。亦即,在腋下R測定水分量,是為了反映受檢者M生體全身的水分狀態。即使為例如高齡者且體型較瘦的人,也能將水分計1的測定部之保持部11確實挾於身體與上臂之間的腋下R加以保持。此外,即使受檢者為嬰幼兒,若為腋下R,也可容易地挾於測定部之保持部11,確實保持。
以圖2所示之水分計1的尺寸為例,本體部10的尺寸設定為大尺寸(大人用)全長L約110mm,中尺寸全長L約110mm,小尺寸(嬰幼兒用)全長L約90mm,水分計1除了測定部之保持部11和顯示部之保持部12的一部份之外,幾乎皆為平板形狀。
另外,本體部10的中央部10A之厚度T2約7mm,測定部之保持部11的最大厚度T1約9mm左 右,而顯示部之保持部12附近的最大厚度T3約14mm左右。
但是,水分計1之上述尺寸,並不限於上述尺寸示例,可任意選擇。
如圖2所示,水分計1的測定部之保持部11,係具有圓形之外周部11D,以及一方之凸部11C和另一方之凸部11C,於圖1所示之受檢者M的腋下R,使用兩個凸部11C挾住測定部之保持部11,以上臂K由上按壓保持,即可穩定地測定受檢者M的生體水分量和體溫。一方之凸部11C係形成於測定部之保持部11的正面,另一方之凸部11C形成於測定部之保持部11的背面。
如上所述,水分計1的測定部之保持部11保持於腋下R的狀態下,本體部10可密合於受檢者之上半身B的側面部,藉此水分計1可更加確實地保持於受檢者的上半身B側。
例如圖1所示,使用水分計1時,顯示部之保持部12可朝向受檢者M之前方D,保持為幾乎水平。測定部之保持部11和顯示部之保持部12之間的距離,亦即本體部10的長度,設定為當受檢者M將測定部之保持部11挾於腋下R的情況下,顯示部之保持部12內的顯示部20會在腋下R之外側位置(不會被受檢者M的胴體部和上臂K挾住的位置)。
如圖2所示的顯示部之保持部12,有圓形的外 周部12B,於顯示部之保持部12的正面側保持住例如為圓形的顯示部20。此顯示部20可採用例如液晶顯示裝置、有機EL裝置等。顯示部之保持部12的背面側配置了擴音器29作為音效產生部。如上所述,顯示部之保持部12的正面側配置有顯示部20,背面側配置有擴音器29,故顯示部20和擴音器29不會位於腋下R,因此受檢者M可確實以目視確認顯示部20所顯示的水分量和體溫,聽取從擴音器29產生的音效導引等。
如圖2所示,顯示部20具有受檢者的生體內水分量(%)顯示畫面(以下稱水分量顯示畫面)21,和體溫(℃)顯示畫面(以下稱體溫顯示畫面)22。水分量顯示畫面2具有水分表示符號23,可以較大尺寸之數位顯示24,顯示例如40%等字樣。在圖2的例示中,體溫顯示畫面22可由顯示為較水分量之數位顯示24小的體溫之數位顯示25,顯示受檢者之體溫。但是,顯示部20之構成並不限於圖2所示之例,水分量之數位顯示24和體溫之數位顯示25的大小,亦可為相同大小。
如圖2所示,水分計1的測定部之保持部11,保持著所謂生體電氣阻抗式(以下稱阻抗式)之水分測定部30,以及體溫測定部31。理想的是在測定部之保持部11的表面設置例如波紋狀加工等凹凸,裝設止滑裝置。藉此,受檢者M將測定部之保持部11 挾於腋下R之情況下,具有可確實地穩定挾持水分計1的測定部之保持部11之形狀,並可減少熱容量,早期到達熱平衡狀態。
如圖2所示之阻抗式水分測定部30,為於如圖1所示之受檢者的腋下R,使用生體電氣阻抗測定受檢者M的生體水分量之部分。
如圖2所例示,理想的是測定部之保持部11的一方之凸部11C上,配置有第1測定電流供給用電極部30A與第1電位測定用電極部100A,測定部之保持部11的另一方之凸部11C上,配置有第2測定電流供給用電極部30B與第2電位測定用電極部100B。
舉例來說,如圖1所示,若將阻抗式水分測定部30挾於受檢者的腋下R,則第1測定電流供給用電極部30A與第1電位測定用電極部100A,將與上半身B的側面部側皮膚面V密合,第2測定電流供給用電極部30B與第2電位測定用電極部100B將與上臂K的內面側皮膚面V密合。
藉此,如圖1所示,可令第1測定電流供給用電極部30A和第1電位測定用電極部100A和第2測定電流供給用電極部30B和第2電位測定用電極部100B,確實地直接接觸腋下R皮膚面V,以測定受檢者M的水分量。第1測定電流供給用電極部30A和第2測定電流供給用電極部30B,以及第1電位測定用電極部100A和第2電位測定用電極部100B的構 造例,之後將參照圖4與圖5進行說明。
此外,圖2的體溫測定部31,在如圖1所示之受檢者的腋下R,為測定受檢者M之生體體溫的部分,理想的是配置為沿著測定部之保持部11的外周部11D外露。
再回到圖2,體溫測定部31為在受檢者的腋下R測定生體體溫的部分,理想的是配置為沿著測定部之保持部11的外周部11D外露。藉此,可令體溫測定部31確實地直接接觸腋下R的肌膚面。
體溫測定部31係由接觸圖1所示之受檢者M的腋下R來偵測體溫,體溫測定部31可採用例如具有熱阻器者,或具有熱電偶者。舉例來說,將以熱阻器偵測出的溫度訊號,轉換為數位訊號後輸出。此熱阻器由例如不鏽鋼之金屬蓋保護呈液密狀態。
圖3係顯示圖2所示之水分計1的機能結構之方塊圖。
圖3所示的水分計1之圖示中,本體部10內建了控制部40、電源部41、計時器42、顯示部之驅動部43、運算處理部44、ROM(唯讀記憶體)45、EEPROM(以電子方式消除或覆寫程式內容之PROM)46,以及RAM(隨機存取記憶體)47。阻抗式水分測定部30和體溫測定部31配置於測定部之保持部11,顯示部20和擴音器29配置於顯示部之保持部12。
圖3的電源部41,為可充電之二次電池或一次電池,對控制部40和阻抗式水分測定部30與溫度測定部31供給電源。控制部40和電源開關10S、阻抗式水分測定部30與溫度測定部31、計時器42、顯示部之驅動部43,以及運算處理部44以電性連接,控制部40控制著水分計1的整體動作。
圖3的顯示部20和顯示部之驅動部43以電性連接,顯示部之驅動部43根據來自控制部40的指令,令顯示部20上顯示如圖2所例示之杯狀水分表示符號23、水分量之數位顯示24,以及體溫之數位顯示25。
圖3的運算處理部44,和擴音器29、ROM45、EEPROM46,以及RAM47以電性連接。ROM45係收納了根據以計時器42測量的時序,由阻抗式水分測定部30所測定的阻抗值所得的水分量資料,和由溫度測定部31所測定的體溫資料所計算的水分量資料和體溫資料之時間變化,預測運算受檢者的水分量和體溫之程式。EEPROM46收納特定的音效資料。
RAM47可以各自的時間系列,記憶計算出的水分量資料和體溫資料。
如同前述,一般說來,體溫上昇則生體電阻值會下降,體溫下降則生體電阻值會上昇,亦即體溫變動則生體電阻值,也就是水分量也會隨之變動。因此,可使用所測定之體溫資料進行生體電阻值的校 正。
運算處理部44依照收納於ROM45之程式,進行受檢者之水分量和體溫的預測運算,以及將音效資料輸出至擴音器29等。
以下說明關於阻抗式水分測定部30。
使用本發明之實施形態的水分計1之生體電氣阻抗式進行水分量測定的原理如下。人體的細胞組織係由多數細胞所構成,各細胞存在充滿了細胞外液的環境。電流流過此種細胞組織時,低頻交流電流主要流過細胞外液領域,高頻交流電流則流過細胞外液領域及細胞內。
電流如上流過細胞組織時,細胞外液領域的電阻值僅來自電阻成分,細胞的電阻值係與細胞膜所示之容量成分以及細胞內液所示之電阻成分呈現直列連接。
被檢體M之生體(身體)的電氣特性,因組織或者臓器的種類會有明顯差異。此種包含各組織或臓器的身體整體之電氣特性,可以用生體電氣阻抗來表示。
此生體電阻值,可藉著讓微小電流流經裝戴於受檢者體表面的多個電極之間來測定,由此所得的生體電阻值,可以推算出受檢者的體脂肪率、體脂肪重量、除脂肪體重,以及體水分量等(參照非專利文獻1:「根據阻抗法推定體肢的水分分布及其應用」,醫 用電子與生體工學,Vol.23,No.6,1985)。
關於生體內的水分量,目前已知有藉由計算細胞外液電阻和細胞內液電阻來推算的方法。關於水分量的測定,當生體內水分量多時,生體電阻值呈現低值,當生體內水分量少時,生體電阻值呈現高值,目前已知可藉由計算細胞外液電阻和細胞內液電阻來推算之方法。
如圖3所例示之阻抗式水分測定部30,係對受檢者M的生體施加交流電流,測定生體電阻值之裝置。
阻抗式水分測定部30具有第1測定電流供給用電極部30A和第2測定電流供給用電極部30B、第1電位測定用電極部100A和第2電位測定用電極部100B、交流電流輸出電路101、兩個差動增幅器102,103、切換器104、A/D轉換器105,以及標準電阻器106。
第1測定電流供給用電極部30A和第2測定電流供給用電極部30B,以及第1電位測定用電極部100A和第2電位測定用電極部100B,可於例如圖2所示的測定部之保持部11設置為外露至外部。藉此,此四個電極部30A、30B、100A、100B可直接接觸圖1所示之受檢者M的腋下R之皮膚面。
圖3的交流電流輸出電路101係和控制部40以及第1測定電流供給用電極部30A和第2測定電流 供給用電極部30B以電性連接,交流電流輸出電路101和第1測定電流供給用電極部30A之間,配置有標準電阻器106。差動增幅器102連接於此標準電阻器106的兩端部。另一個差動增幅器103係和第1電位測定用電極部100A和第2電位測定用電極部100B以電性連接。兩個差動增幅器102,103係介由切換器104和A/D轉換器105與控制部49電性連接。
在圖3中,控制部40對交流電流輸出電路101供給事先規定的生體施加用訊號,則交流電源輸出電路101會介由標準電阻器106對第1測定電流供給用電極部30A和第2測定電流供給用電極部30B供給交流的測定電流。其中一個差動增幅器102,係偵測標準電阻器106兩端的電位差。另一個差動增幅器103,係偵測電位測定用之電極部100A,100B的電位差。切換器104選擇來自差動增幅器102,103的電位差輸出之任一者,傳送給A/D轉換器105,A/D轉換器105將差動增幅器102,103的電位差輸出進行類比/數位變換,供給至控制部40。
接著將參照圖4和圖5,說明上述阻抗式水分測定部30之第1測定電流供給用電極部30A和第2測定電流供給用電極部30B,以及第1電位測定用電極部100A和第2電位測定用電極部100B的構造例。
另,第1測定電流供給用電極部30A和第2測定電流供給用電極部30B,以及第1電位測定用電極 部100A和第2電位測定用電極部100B的構造,可採用相同構造。圖4和圖5顯示皮膚面V和此皮膚面V之水分W。
如圖4(A)所示之第1測定電流供給用電極部30A和第2測定電流供給用電極部30B,以及第1電位測定用電極部100A和第2電位測定用電極部100B之構造,具有電極端子70、半圓形的板狀的彈性變形部件71,以及電極端子導引部72。具有導電性的電極端子70連接佈線74,彈性變形部件71的一端部固定於電極端子70的底部,彈性變形部件71的另一端部固定於圖2的測定部之保持部11內的固定部分75。電極端子導引部72具有筒狀部分73,電極端子70的下部插入筒狀部分73內。藉此,當電極端子70的前端部朝箭頭G方向推壓至皮膚面V,電極端子70抵抗彈性變形部件71之彈力,被推壓往箭頭H方向,使得電極端子70之前端部不會離開皮膚面V,得以使其確實地接觸。
如圖4(B)所示之第1測定電流供給用電極部30A和第2測定電流供給用電極部30B,以及第1電位測定用電極部100A和第2電位測定用電極部100B的構造,具有電極端子70和圓柱狀的緩衝材之彈性變形部件76,以及電極端子導引部72。具有導電性的電極端子70連接佈線74,電極端子70的底部嵌入彈性變形部件76的上端部之凹部77而固定,彈性 變形部件76的另一端部固定於圖2的測定部之保持部11內的固定部分75。電極端子導引部72具有筒狀部分73,彈性變形部件76的上端部插入筒狀部分73內。藉此,當電極端子70的前端部朝箭頭G方向推壓至皮膚面V,電極端子70抵抗彈性變形部件76之彈力,被推壓往箭頭H方向,使得電極端子70之前端部不會離開皮膚面V,得以使其確實地接觸。
如圖4(C)所示之第1測定電流供給用電極部30A和第2測定電流供給用電極部30B,以及第1電位測定用電極部100A和第2電位測定用電極部100B之構造,具有電極端子70、螺旋彈簧狀的彈性變形部件78,以及電極端子導引部72。具有導電性的電極端子7連接佈線74,彈性變形部件78的一端部固定於電極端子70的底部,彈性變形部件78的另一端部固定於圖2的測定部之保持部11內的固定部分75。電極端子導引部72具有筒狀部分73,電極端子70的下部插入筒狀部分73內。藉此,當電極端子70的前端部朝箭頭G方向推壓至對皮膚面V,電極端子70抵抗彈性變形部件78之彈力,被推壓往箭頭H方向,使得電極端子70之前端部不會離開皮膚面V,得以使其確實地接觸。
如圖4(D)所示之第1測定電流供給用電極部30A和第2測定電流供給用電極部30B,以及第1電位測定用電極部100A和第2電位測定用電極部100B 之構造,具有電極端子70、黏著部件80,以及電極端子固定部81。具有導電性的電極端子70連接佈線74,電極端子70的下部嵌入筒狀電極端子固定部81而固定。黏著部件80係為了將電極端子70推壓至腋下R皮膚面的密合部件,黏貼於圖2的測定部之保持部11的表面部分83上而固定。藉此,當電極端子70的前端部朝箭頭G方向推壓至皮膚面V,由於黏著部件80黏著於皮膚面V,故電極端子70的前端部係被推壓往箭頭H方向的狀態,可不離開皮膚面V,得以使其確實地接觸。
如圖4(E)所示之第1測定電流供給用電極部30A和第2測定電流供給用電極部30B,以及第1電位測定用電極部100A和第2電位測定用電極部100B之構造,具有電極端子70、吸盤85,以及電極端子固定部81。具有導電性的電極端子70連接佈線74,電極端子70的下部嵌入筒狀電極端子固定部81而固定。吸盤85係為了將電極端子70推壓至腋下R皮膚面的密合部件,黏貼於圖2的測定部之保持部11的表面部分83上而固定。藉此,當電極端子70的前端部朝箭頭G方向推壓至皮膚面V,由於吸盤85會吸住皮膚面V,故電極端子70的前端部係被推壓往箭頭H方向的狀態,可不離開皮膚面V,得以使其確實地接觸。
眾所週知,當脫水狀態持續會惡化為各種症狀。 其中中暑為一大問題。早期發現此等症狀之方法,以及判斷此等症狀之嚴重度的方法,理想的是一併測量水分量及體溫。由受檢者M的生體水分量和受檢者M的生體體溫之相關關係,可例如下述來判斷受檢者之症狀例,以下將參照圖6進行說明。
圖6所示之受檢者M的生體水分量和受檢者M的生體體溫之相關關係,收納於例如圖3之ROM45中。
在圖6中,水分量低時若體溫為正常值,則受檢者為輕度脫水症狀,水分量正常時若體溫為正常,則受檢者為健康狀態。相對於此,當水分量低時若體溫高,則受檢者為重度脫水症狀,水分量正常時若體溫高,則受檢者可能為感冒等脫水以外的病症。
諸如上述,由受檢者的生體水分量和體溫,可判斷受檢者的健康、輕度和重度脫水症狀,以及感冒症狀,因此本發明之實施形態的水分計1,於腋下R測定水分量和測定體溫至關重要。上述之受檢者症狀判斷例,亦可顯示於圖2之顯示部20。
圖7係顯示水分計1偵測出受檢者M的水分量和體溫的動作例之流程圖。
接著將參照圖7,說明圖1和圖2所示之水分計1偵測出受檢者M的水分量和體溫的動作例。
圖7的步驟S1中,受檢者開啟圖3所示之電源開關10S,將開啟訊號送至控制部40,水分計1即為 可測定的狀態。步驟S2中如圖1所示,受檢者M將水分計1的測定部之保持部11於腋下R以圖2之兩個凸部11C挾住。
此種水分計1的測定部之保持部11保持於腋下R的狀態,本體部10密合於受檢者的上半身B側面部,故水分計1可更確實地保持於受檢者的上半身B,例如顯示部之保持部12,可位於朝受檢者M前方D的近乎水平位置。
不僅如此,測定部之保持部11和顯示部之保持部12之間的距離,當受檢者M把測定部之保持部11挾於腋下R的情況下,顯示部20會位於腋下R的外側位置(不會被胴體部和上臂挾住的位置),故受檢者M可輕易地目視顯示部之保持部12的顯示部20上水分量之數位顯示24和體溫之數位顯示25。不僅如此,受檢者M還可聽取擴音器29發出的音效導引。
圖7的步驟S3中,將水分計1的測定部之保持部11保持腋下R時,運算處理部44會進行水分計1的初始化,根據來自計時器42的時序訊號,以規定的採樣時序,讀取由水分測定部30所測定的水分量資料訊號P1,和由溫度測定部31所測定的體溫資料訊號P2。
諸如上述,由水分測定部30獲得水分量資料訊號P1的情況下,如圖1所例示,接觸受檢者M的腋下R的第1測定電流供給用電極部30A和第2測定 電流供給用電極部30B,由交流電流輸出電路101對受檢者M施加交流電流。而接觸受檢者的腋下R的第1電位測定用電極部100A和第2電位測定用電極部100B,在受檢者的腋下R偵測出兩點的電位差,此電位差供給給一個差動增幅器103,差動增幅器103將受檢者M之兩點間電位差訊號輸出至切換器104。
另一個差動增幅器102係將標準電阻器106的電位差訊號輸出至切換器104。控制部40藉由切換切換器104,使來自差動增幅器102的電位差訊號和來自另一個差動增幅器103的電位差訊號,由A/D轉換器105進行類比/數位變換,供給至控制部40,控制部40根據此數位訊號求出生體電阻值。此控制部40係由所得之生體電阻值運算水分量資料P1。此水分量資料P1由控制部40送至運算處理部44。
在步驟S4中,運算處理部44根據水分量資料P1和由溫度測定部31測定之體溫資料P2所得的受檢者水分量資料和體溫資料之時間變化,得以預測運算受檢者M的水分量和體溫。
圖7的步驟S5中,運算後的受檢者M的水分量之值和體溫之值,由圖3的擴音器29傳出音效導引,同時可於圖3和圖2所示之顯示部20的水分量顯示畫面21上有較大尺寸的數位顯示24,以及在體溫顯示畫面22上有體溫之數位顯示25。
在步驟S6中,受檢者M以水分計1測定結束,則關閉圖3的電源開關10S,但若測定尚未結束,則回到步驟S3再度步驟重複S3至S6的處理。
上述之本發明的實施形態之水分計1,具有在可適切測定受檢者M的水分量的腋下R進行測定之構造。運算處理部44由阻抗式水分測定部30的第1測定電流供給用電極部30A和第2測定電流供給用電極部30B,以及第1電位測定用電極部100A和第2電位測定用電極部100B所測定之生體電阻值,獲得水分量資料P1,以及由溫度測定部31所測定之體溫資料P2,根據受檢者水分量資料和體溫資料之時間變化,可預測運算受檢者的水分量和體溫。藉此,除了可進行日常生活中維持健康極為重要的水分調節,對於口渴實難以進行適當飲水行為的嬰幼兒或者高齡者、或者進行激烈運動時等,為得以有效進行適當水分調節的支援裝置。
另外,之所以選擇腋下R作為可適切測定受檢者M的水分量之生體部位,是因為在腋下R測定水分量可反映受檢者M生體全身的水分狀態。此外,一般來說高齡者的皮膚較易乾燥,常有因人而異的現象。其中腋下R與其他部位相比,受到外部的影響較少,故測定的不一致性較少,較為理想。即使為高齡且體型較瘦者,水分計1的測定部之保持部11也可確實挾於身體和上臂之間的腋下R加以保持。另外, 即使受檢者為嬰幼兒,腋下R也可容易地挾住測定部之保持部11,確實保持。再者,水分測定部30具有確保位於腋下R正中位置的構造,更能提高測定精度。
不僅如此,本發明之實施形態的水分計1,理想的是諸如上述適切測定受檢者M的水分量之時,同時具有也於腋下R測定體溫的構造。藉此,如圖5所示,與從口腔等測定水分的情況相比,醫療從業人員或照護人員僅需在受檢者M的腋下R挾住水分計1的測定部之保持部11加以保持,可輕易地測定受檢者M的水分量。
如圖2所例示,由顯示部20所顯示之受檢者M的生體水分量和受檢者M的生體體溫之關係,可知水分量低時若體溫為正常值,則受檢者為輕度脫水症狀,水分量正常時若體溫為正常,則受檢者為健康狀態。相對於此,當水分量低時若體溫高,則受檢者為重度脫水症狀,水分量正常時若體溫高,則受檢者為感冒症狀,可由例如醫師等進行大致判斷。
本發明之水分計的實施形態乃一測定受檢者水分的水分計,其係保持於上述受檢者之腋下,具備與上述腋下之皮膚面接觸的測定電流供給用電極部,以及電位測定用之電極部,具有測定受檢者之水分之阻抗式水分測定部。藉此,可簡單測定受檢者之水分量,為受檢者進行適當水分調節之有效支援裝置。在 此之所以選擇腋下作為使用水分計可適當測定受檢者水分量之生體部位,測定受檢者生體水分量,因為於腋下R測定水分量最能反映受檢者M之生體全身的水分狀態
理想的是,具有保持於受檢者之腋下,以測定受檢者之體溫的體溫測定部。藉此,在受檢者之腋下測定受檢者水分量的同時,亦可測定受檢者的體溫,故可利用水分量和體溫的相關關係,來判斷受檢者的狀態。
理想的是具有:本體部;測定部之保持部,其係配置於本體部之一端,保持阻抗式之水分測定部與體溫測定部,挾持於腋下者;以及顯示部之保持部,其係配置於本體部之另一端,保持顯示測定後之受檢者水分量和測定後之受檢者體溫的顯示部者。藉此,為受檢者M方便手持或抓握的形狀,測定部之保持部在挾持於腋下的狀態下,顯示部之保持部可由腋下往前方突出,測定者可以目視確認此顯示部所顯示之水分量和體溫。
理想的是,測定部之保持部保持著多個體溫測定部。藉此,由於使用多個體溫測定部,可將所測定的體溫平均化求得結果,能獲得更正確的水分量和體溫。
理想的是,阻抗式水分測定部的各電極部具有:與腋下皮膚面直接接觸之用的電極端子;以及將電極 端子推壓至腋下皮膚面之用的彈性變形部件。藉此,在測定水分量和體溫時,可令電極端子確實接觸腋下之皮膚面。
理想的是,阻抗式水分測定部的各電極部具有:與腋下皮膚面直接接觸之用的電極端子;以及密合部件,其係與腋下之皮膚面密合,藉此將上述電極端子推壓至腋下皮膚面之用者。藉此,在測定水分量和體溫時,可令電極端子確實接觸腋下之皮膚面。
圖9係顯示水分計之其他實施形態的構成之方塊圖。
在圖9中,與圖3賦予同一符號的部分表示為相同構造,在此實施形態中不同之處在於水分測定部30的構成如圖10所示,係使用靜電容量。以下共通部分的說明援用圖3之說明,以相異點為中心進行說明。
圖9水分測定部30係如圖10所示之構成。
也就是測量測定對象物亦即受檢者M之生體靜電容量,根據因應含水率而變化之電容率的變化量來測定水分量。水分測定部30具有容器部60和兩個電極61、62。容器部60具有樹脂製之周圍部分63和蓋部分64,兩個電極61、62係配置為相隔蓋部分64分離,彼此為電性絕緣之狀態,由蓋部分64往外側外露。藉此,兩個電極61、62接觸腋下R的皮膚和皮膚上之水分W,測量受檢者M的生體靜電容量, 根據因應含水率而變化之電容率的變化量來測定水分量。來自兩個電極61、62的水分量資料訊號P1,傳送至控制部40,運算處理部44根據水分量資料訊號P2計算水分量。
諸如上述,水分測定部30使用多個電極61,62偵測出靜電容量,根據因應含水率而變化之電容率的變化量來測定水分量,故可在受檢者腋下以靜電容量式測定水分量。靜電容量可由以下公式求出。假設S和D取固定值,靜電容量(C)與電容率(ε)之值成正比,水分量愈多電容率和靜電容量的值愈大。
靜電容量(C)=ε×S/D(F)
電容率=ε
S=感應器表面的大小
D=電極間的距離
藉此,運算處理部44根據由水分測定部30測定之水分量資料P1和由溫度測定部31測定之體溫資料P2所得的受檢者水分量資料和體溫資料之時間變化,預測運算受檢者的水分量和體溫。
因此,利用靜電容量測量時,只要設置彼此絕緣的兩個電極即可,不需要如阻抗式般各設置一對測定電流供給用的電極部和電位測定用的電極部,較為簡便。
圖11係第2實施形態,特徴在於電極構造,其他構成與第1實施形態相同。
關於阻抗式和靜電容量式這兩種情況,皆可使用此電極方式。
首先說明阻抗式的情況。
如圖11所示,電極部110係利用露出於水分計1的第1部分1C之側面而形成的構造。
此電極部110係由形成為例如矩形的絕緣體之基部103,以及形成於該基部103表面的線狀導體之梳齒形電極302、303以微小間隔相隔呈對向而構成。各梳齒形電極302、303的端部各自形成有端子部302a、303a。
梳齒形電極302為第1電位測定用電極部,梳齒形電極303為第2電位測定用電極部,藉此,對各電極部之上述端子部由各自的電源供給特定的驅動電流,得以進行阻抗式的水分測定。
另外,以圖11所說明之梳齒形電極構造,亦即僅使用梳齒形電極302和梳齒形電極303,且不形成第1測定電流供給用電極部30A和第2測定電流供給用電極部30B,以及第1電位測定用電極部100A和第2電位測定用電極部100B,即可以靜電容量式進行水分測定。
此時,令如圖示般之兩個梳齒形電極302和303以微小間隔相隔對向配置,對其中一方之電極施加電流,使檢體物質之水分氧化,在另一方之電極將氧化後之物質還原成原本的物質。換句話說,在兩電極間 反覆進行氧化和還原,可藉此偵測出檢體物質之水分。此時理想的是以雙模式進行偵測。
要形成雙模式,具體來說,係對梳齒形電極302施加針對水分之氧化電位,對另一方之梳齒形電極303由圖9之電源部41施加還原電位。藉此,雙模式得以重複進行氧化和還原,亦即產生氧化還原迴圈,可增加電流提高偵測感度。
另外,圖11之絕緣材料基板101,作為一電極基板,只要表面或整體為絕緣性基板即可,可使用例如付氧化膜之矽基板、石英基板、氧化鋁基板、玻璃基板、塑膠基板等。電極用材料之適合的導體可使用金、白金、銀、鉻、鈦、不鏽鋼等金屬或半導體、導電性碳、導電性墨水等。
電極部的製造方法,可於絕緣基板101上利用蒸鍍或濺鍍、CVD(化學氣相沉積法)等使上述導體金屬等形成薄膜,再以例如光微影技術令其形成梳齒形電極之形狀。此外,除了光微影技術以外,亦可在絕緣材料基板101上,以噴墨印表機等之導電性墨水,描畫出梳齒形電極。
形成如上之電極構造,可令水分測定部30與腋下R之最凹陷處相接。
然而本發明並不限定於上述實施形態,本發明可進行種種修正及變更,在專利請求範圍所記載之範圍內,可有種種變形。
圖示例為一個水分測定部30和一個體溫測定部31配置於測定部之保持部11。
但是並不限於此,亦可如圖8所例示,有多個體溫測定部31配置於測定部之保持部11。藉此,可將各體溫測定部31所得的體溫平均化,更加提高體溫的測定精度。
(第3實施形態)
如圖12所示,體內水分計100具備本體部110和插入部120。本體部110之上面114,下面115,側面116、117各自沿長軸方向(不圖示)呈略平行而形成,整體形成為直線狀。本體部110的外殼表面配置有各種使用者介面,同時外殼內部收納了計算體內水分量之用的電子電路。
在圖12的示例中,顯示了電源開關111及顯示部112等使用者介面。電源開關111配置於本體部110之後端面113的凹部。藉由此種在凹部配置電源開關111的構成,可防止電源開關111的誤觸。此外,當電源開關111開啟,將開始由後述之電源部411(圖15)對體內水分計100的各部分供給電源,體內水分計100為動作狀態。
顯示部112配置於本體部110之側面117上,長軸方向的略前方側。這是為了在使用體內水分計100測定受檢者體內水分量時,即使測定者抓握著把持領域118,測定者抓握的手也不會完全遮蓋住顯示部 112(為了能在抓握狀態下仍可目視確認測定結果)。
顯示部112顯示了本次水分量測定結果131。另外也一併顯示上次的測定結果132作為參考。再者,電池顯示部133顯示了電池(圖15之電源部411)的剩餘量。當獲得無效測定結果時,或者偵測出測定錯誤時,顯示部112會顯示〞E〞,將上述情形告知使用者。此外,顯示部112顯示之文字等以本體部110之上面114側為上方、下面115側為下方以顯示。
體內水分計100的插入部120之上面124以及下面125具有曲面形狀,對本體部110整體朝下徐緩彎曲。插入部120的前端面122保持著可滑動的感應器部121。
感應器部121具有與前端面122略平行之面的感應頭121a,為使按壓時感應頭121a能確實與皮膚密合,以不圖示的彈簧往箭頭141b方向施力(例如150Gf左右之施力)。其構成係當感應頭121a被推壓至受檢者腋窩皮膚時,感應器部121將朝箭頭141a方向(與前端面122略正交的方向,亦即前端面122的法線方向)滑動特定量(例如1mm~10mm,本實施形態中為4mm),自此開始測定(以下將箭頭141A的方向稱為滑動方向)。
具體而言,當使用者開啟電源開關111,令體內水分計100為動作狀態後,若偵測到感應頭121a被推壓至受檢者腋窩達特定時間以上(例如2秒以 上),則會開始測定體內水分量。或者,當使用者開啟電源開關111,令體內水分計100為動作狀態後,偵測到感應頭以特定負荷(例如20Gf~200Gf,更理想的是100Gf~190Gf,本實施形態中為150Gf)被推壓至受檢者腋窩,則會開始測定體內水分量。藉由此設計,可使測定時感應頭121a對腋窩的密合程度保持一致。
此外,感應頭121a與受檢者之接觸面上鋪設有電極,並設有包覆電極的保護材。另外,感應頭121a的接觸面並不限於平面形狀,亦可為凸狀的曲面形狀。該種接觸面的形狀示例,可為例如球面(例如半徑15mm之球面)之一部分。
接著將詳細說明體內水分計100的外殼形狀。圖13係詳細說明體內水分計100外殼形狀之圖。
如圖13所示,體內水分計100的插入部120,前端面122的法線方向202(即滑動方向)對本體部110的長軸方向201呈約30°角,形成前端面122(與前端面122平行的方向203,對與本體部110長軸方向201正交的方向204呈約30°角,形成前端面122)。再者,插入部120之前端面122附近的外殼,具有約略沿著前端面122之法線方向202的形狀。
諸如上述,令插入部120的彎曲方向205與感應器部121的滑動方向202一致,以形成插入部120之彎曲形狀,藉此,若在測定時測定者抓握著體內水分 計100推壓至受檢者的腋窩,無法目視確認前端面122的狀態下,測定者僅需朝彎曲方向205推壓體內水分計100,可在推壓方向無誤下進行測定。換句話說,可令感應器部121確實密合於受檢者的腋窩,達到正確的測定。
另外,如圖13所示,體內水分計100的插入部120,下面125具有曲面形狀。如此在插入部120下面125形成曲面形狀,在測定時測定者抓握體內水分計100推壓至受檢者的腋窩時,即使受檢者的腋窩較深,亦可避免受檢者的上臂前側側壁和體內水分計100的下面125造成干擾。
再者,如圖13所示,體內水分計100的插入部120,感應器部121配置於距離本體部110和插入部120之境界位置206約40~50mm之位置,規定了其長度。
諸如上述規定插入部120的長度,即使受檢者的腋窩較深,亦可避免測定者抓握的手與受檢者之上臂等互相干渉,確實將感應器部121推壓至受檢者的腋窩。
再者,如圖13所示,插入部120其剖面積係形成為約等於本體部110在境界位置206上的剖面積,隨著接近感應器部121,漸漸變小(亦即,插入部120係形成為朝著前端逐漸變細)。
諸如上述,令插入部120的感應器部121附近之 剖面積變小,在測定者將體內水分計100插入受檢者的腋窩時,即使是上臂可動範圍狹窄的受檢者,亦可容易插入。
接著將說明具有上述具特徴之外觀形狀的體內水分計100之使用例。圖14係說明體內水分計100的使用例之圖。
圖14(A)顯示被測定者之左上半身,圖14(B)係以模式顯示圖14(A)之A-A剖面。
如圖14(B)所示,體內水分計100係在感應器部121推壓至受檢者的左上臂和左胸壁之間的腋窩之狀態下,進行受檢者體內水分量的測定。
將感應器部121推壓至腋窩時,測定者以右手把持體內水分計100之把持領域118,使感應器部121朝向上側,由受檢者的前方下側,往腋窩插入感應器部121。
諸如上述,體內水分計100的插入部120呈徐緩彎曲,且自境界位置206至感應器部121之長度為40~50mm左右,故當從受檢者之前方下側往腋窩插入時,上臂前側的側壁與體內水分計100不會互相干擾,且測定者的右手亦不會與受檢者上臂互相干擾,能夠將感應器部121以略直角推壓至腋窩。
另外,由於插入部120的彎曲形狀係形成為使插入部120的彎曲方向205與感應器部121的滑動方向202一致,故測定者沿著彎曲方向205推壓,可將感 應器部121以略直角推壓至腋窩。
根據上述,以本實施形態之相關體內水分計100的形狀,即使為高齡者等腋窩較深的受檢者,亦可輕易進行測定。
圖15係顯示本實施形態之相關體內水分計100的機能構成例之方塊圖。在圖15中,控制部401具有CPU402、記憶體403,CPU402藉由執行收納於記憶體403的程式,執行於體內水分計100之種種控制。
舉例說明,CPU402根據圖17之流程圖執行後述之顯示部112的顯示控制、蜂鳴器422及LED燈423的驅動控制、體內水分量測定(在本實施形態中為靜電容量測定)等。記憶體403包含非揮發性記憶體及揮發性記憶體,非揮發性記憶體用以作為程式記憶體,揮發性記憶體用以作為CPU402之作業記憶體。
電源部411具有可更換之電池,或可充電之電池,對體內水分計100之各部份供給電源。電壓穩壓器412對控制部401等供給一定電壓(例如2.3V)。電池剩餘量偵測出部413根據由電源部411供給的電壓值,偵測出電池剩餘量,將其偵測出的結果通知控制部401。控制部401根據來自電池剩餘量偵測出部413之電池剩餘量偵測訊號,控制電池顯示部133之顯示。
按下電源開關111後,電源部411開始對各部位供給電力。而當控制部401偵測出使用者按下電源開關111持續達1秒以上,將會由電源部411持續對各部位供給電源,使體內水分計100為動作狀態。如上所述,當感應器部121往箭頭141a方向按壓特定量以上,測定開關414將會成為開啟狀態。當測定開關414的開啟狀態持續特定時間(例如2秒),控制部401將開始測定水分量。另外,為了防止電源部411的消耗,體內水分計100進入動作狀態經過5分鐘後若還未開始測定,控制部401會自動讓體內水分計100進入電源關閉的狀態。
測定電路421連接感應頭121a,測定靜電容量。圖16係顯示測定電路421的構成例之圖。由運算放大器501、502,電阻503、504,受檢者容量510形成CR振盪電路。輸出訊號505之振盪頻率會根據受檢者容量510產生變化,故控制部401藉由測定輸出訊號505之頻率,計算受檢者容量510。另外,本實施形態之感應頭121a,舉例而言為兩個梳齒形電極各自之梳齒相互錯開而配置,但並不限於此。
再回到圖15。顯示部112係在控制部401的控制下,進行圖12所說明之顯示。蜂鳴器422在感應器部121按下開始測定,以及體內水分量測定完成時鳴動,通知使用者測定的開始及完成。LED燈423亦和蜂鳴器422一様進行通知亦即LED燈423在感 應器部121按下開始測定,以及體內水分量測定完成時亮燈,通知使用者測定的開始及完成。計時部424即使電源為關閉狀態,亦接受來自電源部411的電源供給而動作,處於動作狀態時將時刻通知控制部401。
以下將參照圖17的流程圖,說明具備如以上之構成的本實施形態之相關體內水分計100之動作。
在步驟S601控制部401偵測出開始測定的指示。在本實施形態中,監視測定開關414之狀態,當測定開關414的開啟狀態持續2秒以上時,判斷為偵測到開始測定之指示。偵測出開始測定之指示時,在步驟S602中,控制部401測定來自測定電路421的輸出訊號505之振盪頻率。
在步驟S603中,根據步驟S602中所測定之輸出訊號505的振盪頻率,計算出受檢者之體內水分量。
在步驟S604中,根據步驟S603所計算之體內水分量是否超過特定臨限值,判斷受檢者是否為脫水狀態。另外,此時之臨限值,理想的是例如當水為100%、空氣為0%時相當於35%之值。
在步驟S605中將本次之測定資訊收納於記憶體403。圖18係顯示收納於記憶體403之測定資訊的資料構成之圖。在圖18中,測定值701是根據本次測定所計算出的體內水分量。判定結果702是對於根據本次測定所計算出的體內水分量,在步驟S604進行判斷,顯示為脫水狀態或非脫水狀態之資訊。測定時 刻703是顯示在本次測定時由計時部424所通知的時刻資訊。測定時刻703可為例如在步驟S602執行測定時由計時部424通知之時刻。
在步驟S606中,將根據本次測定所計算出的體內水分量顯示於顯示部112。此時,根據為脫水狀態或非脫水狀態之判定結果的顯示形態進行顯示(例如脫水狀態時以紅色顯示體內水分量,非脫水狀態時以藍色顯示體內水分量)。
由以上說明可知,為了使本實施形態之相關體內水分計100,適合以腋窩為測定部位的形狀, ‧前端面的法線方向對本體部之長軸方向呈約30°角,以形成前端面。
以沿著前端面法線方向之形狀,形成插入部之前端。
插入部的下面側形成為彎曲形狀。
規定插入部之長度,使感應器部與境界位置之距離為40~50mm。
插入部形成為愈朝前端愈細。
根據此結果,以腋窩為測定部位之體內水分計,可提供容易測定之構造。
(第4實施形態)
在上述第3實施形態中,說明了插入部120係由境界位置206往下方向彎曲的形狀(亦即插入部120的上面124位於本體部110的上面114之下方位置的 形狀),但本發明並不限於此。亦可構成為例如插入部120的上面124之一部份位於本體部110的上面114之上方位置的形狀。
圖19係顯示本發明之第4實施形態相關之體內水分計800的外觀構成之圖。插入部120即使為以圖19所示之形狀構成,亦可獲得與上述第3實施形態相同之效果。
(第5實施形態)
在上述第3實施形態中,雖未特別提及體內水分計100的重心位置,但體內水分計100的重心位置並不一定需要位於本體部110之中央位置。
諸如上述,測定者在測定時,為了讓感應器部121朝上而把持體內水分計100,藉由在本體部110之後端面113側,配置例如電源部411或控制部401等外殼內之構成部位,使重心位於本體部110之後端面113側,對測定者而言,較容易在測定時取得平衡。
另外,體內水分計100因在測定時將上面114側朝下而把持,故藉由將重心配置於本體部110之上面114側(與插入部120之彎曲方向為相反側),對測定者而言,較容易在測定時取得平衡。
(第6實施形態)
在上述第1至第5實施形態中說明了前端面122的法線方向202對本體部110之長軸方向201呈約30°角而形成,但本發明並不限於此。亦可為例如前 端面122之法線方向202對本體部110之長軸方向201呈約20°~40°角,以形成前端面122。
此外,在上述第3實施形態中,規定了插入部120的長度,使自感應器部121至境界位置206的距離為40~50mm左右,但本發明並不限於此。亦可為例如考慮受檢者的腋窩深度,規定插入部120的長度,使自感應器部121至境界位置206為止的距離為80~90mm左右。
另外,上述第1至第5的實施形態中說明了自後端面113至顯示部112的距離為40~50mm左右,但本發明並不限於此。只要配置為當測定者把持本體部110時,不會完全覆蓋顯示部112即可。
說到腋窩的水分量,如同體溫的「正常體溫」一樣,是每個人維持其特定穩定狀態之性質。然而,會記住此穩定維持的個人之各水分量(相當於「正常體溫」之「穩定水分量」),的人很少,亦很困難。此外,此種每個人之安定水分量究竟為偏高或偏低之判斷,若無特定參考值,也無法判斷。
以下的實施形態之目的即為了解決此課題。
(第7實施形態)
第7實施形態之相關體內水分計的外形與電性結構,與第3至第6各實施形態約略相同,與上述實施形態共通之圖面以及其符號共通時,由於與既已說明之內容相同,在此省略重覆說明。
在圖20中,於顯示部112顯示水分量之測定結果131。另外,也一併顯示作為脫水可能程度及嚴重度參考的符號132。在本實施形態中, ‧水分量測定結果在35%以上視為正常,顯示水滴全滿的符號132a, ‧若為未達35%、25%以上,則水分略為不足,有脫水的可能性,顯示水滴半滿狀態的符號132b, ‧若為未達25%則為脫水狀態,亦有嚴重的可能性,顯示水滴全空狀態的符號132c。
電池顯示部13顯示電池(圖16之電源部411)的剩餘量。另外,得到無效測定結果或者偵測出測定錯誤時,顯示部112顯示〞E〞,將此告知使用者。此外,顯示於顯示部112的文字等,以本體部110之上面114側為上方、下面115側為下方而顯示。
接著將說明具有上述具特徴之外觀形狀的體內水分計100之使用例。圖15係說明體內水分計100的使用例之圖,圖15(A)顯示被測定者之左上半身,圖15(B)係以模式顯示圖15(A)之A-A剖面。如圖15(B)所示,體內水分計100係在感應器部121推壓至受檢者的左上臂和左胸壁之間的腋窩之狀態下,進行受檢者體內水分量的測定。
將感應器部121推壓至腋窩時,測定者以右手把持體內水分計100之把持領域118,使感應器部121朝向上側,由受檢者的前方下側,往腋窩插入感應器 部121。
如圖20所示,體內水分計100的插入部120呈徐緩彎曲,從受檢者之前方下側往腋窩插入時,上臂前側的側壁與體內水分計100不會互相干擾,另外,測定者的右手亦不會與受檢者上臂互相干擾,能夠將感應器部121以略直角推壓至腋窩。
另外,由於插入部120的彎曲形狀係形成為使插入部120的彎曲方向與感應器部121的滑動方向141一致,故測定者沿著彎曲方向205推壓,可將感應器部121以略直角推壓至腋窩。
根據上述,以本實施形態之相關體內水分計100的形狀即使為高齡者等腋窩較深的受檢者,亦可輕易進行測定。
以下將參照圖21的流程圖,說明具備如以上之構成的本實施形態之相關體內水分計100之動作。
在步驟S501控制部401偵測出開始測定的指示。在本實施形態中,監視測定開關414之狀態,當測定開關414的開啟狀態持續2秒以上時,判斷為偵測到開始測定之指示。偵測出開始測定之指示時,在步驟S502中,控制部401測定來自測定電路421的輸出訊號505之振盪頻率。在步驟S503中,控制部401根據步驟S502中所測定之輸出訊號505的振盪頻率,計算出受檢者之體內水分量。
在步驟S504和步驟S505中,控制部401判斷在 步驟S503所計算之體內水分量為第1基準值(在本實施形態中為35%)以上,或者未達第1基準值、為第2基準值(在本實施形態中為25%)以上,或者未達第2基準值。體內水分量在第1基準值以上時,進入步驟S506之處理,控制部401選擇表示無脫水憂慮之正常值的符號132a。體內水分量未達第1基準值、為第2基準值以上時,進入步驟S507之處理,控制部401選擇表示有脫水可能性之符號132b。再者,體內水分量未達第2基準值時,進入步驟S508之處理,控制部401選擇表示正處於脫水狀態之符號132c。此外,本實施形態係根據第1基準值和第2基準值變更顯示形態,但並不限於此。亦可例如僅根據第1基準值變更顯示形態,或者依照三個以上之基準值依序變更顯示形態。
接著,在步驟S509中,將根據本次測定所計算出的體內水分量作為測定結果131顯示於顯示部112。此時,控制部401將在上述步驟S506~S508中任一所選擇之符號132顯示於顯示部112。使用者除了知道體內水分量之測定值,並可從符號132的顯示輕易判斷為脫水狀態或非脫水狀態,以及其嚴重度。
接著將說明本實施形態之體內水分計的校正方法,以及上述第1基準值以及第2基準值。如圖22(A)所示,本實施形態中使用體內水分計100在空氣中進行測定時之輸出訊號505(受檢者靜電容量) 為S1、在水中進行測定時之輸出訊號505(受檢者靜電容量)為S2時,定義S1為0%的體內水分量、S2為100%的體內水分量。而為了使用線性對應S1與S2之間的輸出訊號和體內水分量的直線201,將來自感應器的輸出訊號換算為體內水分量,決定了參數記憶於記憶體403的非揮發性記憶體中。步驟S503中使用收納於非揮發性記憶體的參數,將受檢者靜電容量換算為體內水分量。
圖15(B)顯示使用進行了上述校正之體內水分計100於多個受檢者之腋窩測定體內水分量,並且透過血液檢査測定血清浸透壓所得的結果。一般而言,血清浸透壓若在295mmOSM以上,則判斷受檢者為脫水狀態。如圖示之測定結果所示,血清浸透壓在295mmOSM以上的受檢者中,有85%以上的受檢者使用體內水分計100測定體內水分量可得到35%以下的結果。另外,血清浸透壓295mmOSM以上的受檢者中,幾乎100%使用體內水分計100測定體內水分量為40%以下,血清浸透壓295mmOSM以下的受檢者中,幾乎100%使用體內水分計100測定體內水分量為25%以上。因此認為第1基準值可設定為25%~40%之間的值,本發明者等認為,作為一般參考值,理想的是使用85%以上受檢者皆符合的數值,即體內水分量35%。此外,第2基準值則使用25%。
由以上說明可知,根據本實施形態之相關體內水 分計100,使用者可由符號132之顯示形態,如測定體溫般輕易判斷是否為脫水狀態,以及其嚴重度。
此外,在上述實施形態中,第1基準值及第2基準值為固定值,但並不限於此。亦可為使用者在例如上述之25%~40%範圍中設定第1基準值。此時,第2基準值可在低於第1基準值的範圍內個別設定,亦可由第1基準值減去特定值後自動設定。利用此種構成,可排除平常時體內水分量測定值所出現的個人差異。
另外,在上述實施形態中,測定結果低於第1基準值的情況和低於第2基準值的情況之顯示形態變更,以水滴符號的變更來進行,但無需贅言,本發明並不限於此。亦可為例如改變顯示顏色等,改變顯示型態以通知使用者低於基準值,喚起注意即可。
另外,本實施形態所規定之第1基準值及第2基準值,應理解為將測定水時與測定空氣時輸出的訊號各自定義為100%和0%的水分量時,令感應器部121輸出之訊號與水分量對應為線性關係時相當於特定值(實施形態中為35%和25%)之值。本實施形態中令感應器部121的校正方法與基準值的定義一致,但若感應器部121的校正方法不同,第1基準值及第2基準值亦可能為非35%及25%之值。
(第8實施形態)
在此,塗佈於感應器部之電極表面的保護材,會 影響電極間的靜電容量,因此除了需具有優異耐摩耗性,在測定體內水分量時,更必須是具有容許靜電容量之材質。再者,理想的是包覆電極表面的製造步驟容易且其製造成本低廉。
不僅如此,研究使用此種保護材時的最佳電極配置,亦至關重要。
因此,理想的是採用如下般的實施形態。
本實施形態之外觀構成以及電性結構,與在圖12,圖15,圖16等所說明之內容大致相同,故省略重覆說明,以下以相異點為中心進行說明。
在此,感應器部123之與受檢者的接觸面上,敷設有電極,感應器部123的詳細結構容後再述。
圖16的測定電路421連接感應器部123,測定靜電容量。圖3係顯示測定電路421的構成例之圖。如圖3所示,由變換器501、502,電阻503、504,受檢者容量510形成CR振盪電路。輸出訊號505之振盪頻率會根據受檢者容量510產生變化,故控制部401藉由測定輸出訊號505之頻率,計算受檢者容量510。另外,本實施形態之感應器部123為兩個梳齒形電極各自之梳齒相互錯開而配置。
(感應器部的接觸面之電極配置)
接著將使用圖23說明感應器部123之電極配置。圖23係說明感應器部123接觸面上的電極配置之圖。如圖23所示,本實施形態之相關體內水分計 100,於感應器部123配置有表面及背面皆可佈線之印刷基板(長8~12mm,理想的是11mm,寬5~8mm,理想的是8mm之玻璃環氧基板)900,梳齒形電極910和梳齒形電極920在該印刷基板900上配置為各自的梳齒互相錯開排列。
梳齒形電極910及920各自由梳齒部911、921和長邊部912、922所構成,在本實施形態中梳齒形電極910的長邊部912和梳齒形電極920的長邊部922,配置為間隔4~6mm,理想的是間隔6mm。
此外,在圖23的例中顯示了梳齒形電極910及920各自配置有九根梳齒的情況,但本發明並不限於此,只要在4根至16根之間即可,理想的為6根。
諸如上述配置具有最佳梳齒數的梳齒形電極910及920,可以更高精度在受檢者的腋窩測定體內水分量。
<4.感應器部電極配置的詳細>
接著將使用圖24A、圖24B及圖25A、圖25B,更詳細說明感應器部123的電極配置。圖24A係顯示圖23之參照編號931所示平面領域的詳細構成一例之圖,圖25B係顯示圖23之A-A剖面的詳細構成一例之圖。
首先,先說明平面領域931的詳細結構之一例。如圖24A所示,其結構係梳齒形電極910及920各梳齒的寬度(A)為0.4mm,長度(B)為5mm。 諸如上述,梳齒形電極910的長邊部912和梳齒形電極920的長邊部922之間隔為6mm,故從梳齒形電極920的梳齒前端至梳齒形電極910的長邊部912之中心線的距離(C)為0.6mm。
另外,梳齒形電極910及910之各梳齒的間隔(D)配置為1.2mm之等間隔,梳齒形電極910的各梳齒在對向之梳齒形電極920的各梳齒之間,配置於中央位置。諸如上述,由於梳齒形電極910及920之梳齒寬(A)為0.4mm,故梳齒形電極910的梳齒與梳齒形電極920的梳齒之間隔(E),互相以0.4mm間隔相鄰。
此外,圖24A所示之電極配置僅為一例,亦可以例如圖24B所示之6圖案構成、配置梳齒形電極910及920。但梳齒形電極910及920之構成、配置,會影響體內水分量之測定精度,經實驗證明,後述之感應器部123的剖面構成,在圖24B所示之6圖案中,以圖案4最為適合(圖案4在特定範圍內令水分量變動時,偵測值的變動範圍最廣(變動率最大),可達到更高的分解能)。
接著將說明感應器部123的剖面構成。圖25A係顯示,說明本實施形態之相關體內水分計100的感應器部123之剖面構成時,作為比較對象,使用一般印刷基板(表面及背面皆可佈線的印刷基板)應用於感應器部時,2層基板和4層基板示例之圖。
如圖25A之(A)所示,使用2層基板應用於感應器部123時,通常會在印刷基板612表面配置電極613,在相反側之面(背面)配置施加電極613之用的佈線614。另外,為了保護配置於表面的電極613,會塗佈保護材611。
另外,如圖25A之(B)所示,使用4層基板應用於感應器部123時,通常會在印刷基板622表面配置電極613,在背面以及印刷基板625的表面及背面,配置施加電極613之用的各種佈線624。另外,為了保護配置於印刷基板622表面的電極613,會塗佈保護材621。
接著印刷基板622和印刷基板625介著絕緣材626積層,達到4層構造。
諸如上述,使用表面及背面皆可佈線的印刷基板應用於感應器部時,一般係在第1層(印刷基板612表面,或印刷基板622表面)配置電極613,於其上塗佈保護材621。
然而,如此構成感應器部123時,容易因保護材611或621摩耗或破損,使電極613呈現部分外露狀態,若靜電氣由此進入,則可能破壞體內水分計100內部的電路。因此,本實施形態之相關體內水分計100中,感應器部123的構成係具有如圖25B所示之剖面構成。
圖25B係顯示本實施形態之相關體內水分計100 的感應器部123剖面構成之圖。
在圖25B中,721係形成4層基板之第1層以及第2層的印刷基板,表面(亦即第1層)並未配置電極,於背面(亦即第2層)配置電極613。
另外,725係形成4層基板之第3層以及第4層的印刷基板,表背面(第3及第4層)上配置了施加電極613之用的各種佈線724。
接著,印刷基板721和印刷基板725介著絕緣材726積層,達到4層構造。
諸如上述,本實施形態之相關體內水分計100以4層基板構成感應器部123時,其構成係於第2層配置電極613。藉此,在測定受檢者的體內水分量時,由較保護材具耐摩耗性的印刷基板725表面與受檢者之體表面接觸,故可避免如既往般因保護材的摩耗或損傷導致電極613呈現部分外露之狀態。
另外,如既有方式般塗佈保護材621時,保護材621對於印刷基板612或622的位置校準困難、保護材621厚度難以保持一致等,具有製造上的缺點,而如上述般僅需積層印刷基板的製造步驟,具有製造容易,亦可減少製造成本之優點。
<5.體內水分計的動作>
以下將參照圖26的流程圖,說明具備以上所述構成的本實施形態之相關體內水分計100的動作。
在步驟S701中,控制部401偵測出開始測定的 指示。在本實施形態中,監視測定開關414之狀態,當測定開關414的開啟狀態持續2秒以上時,判斷為偵測到開始測定之指示。控制部401偵測出開始測定之指示時,在步驟S702中測定來自測定電路421的輸出訊號505之振盪頻率。
在步驟S703中,根據步驟S702中所測定之輸出訊號505的振盪頻率,計算出受檢者之體內水分量。
在步驟S704中,根據步驟S703所計算之體內水分量是否超過特定臨限值,判斷受檢者是否為脫水狀態。另外,此時之臨限值,理想的是例如當水為100%、空氣為0%時相當於35%之值。
在步驟S705中將本次之測定資訊收納於記憶體403。測定資訊的資料構成,和已於其他實施形態的圖18中所說明的相同。收納於記憶體403(參照圖15)的測定資訊之資料構成中,測定值701是根據本次測定所計算出的體內水分量。判定結果702是對於根據本次測定所計算出的體內水分量,在步驟S704進行判斷,顯示為脫水狀態或非脫水狀態之資訊。測定時刻703是顯示在本次測定時由計時部424所通知的顯示時刻之資訊。測定時刻703可為例如在步驟S702執行測定時由計時部計時部424通知之時刻。
在步驟S706中,將根據本次測定所計算出的體 內水分量顯示於顯示部112。此時,根據為脫水狀態或非脫水狀態之判定結果的顯示形態進行顯示(例如脫水狀態時以紅色顯示體內水分量,非脫水狀態時以藍色顯示體內水分量)。
由以上說明可知,本實施形態之相關體內水分計100,為了提高感應器部123的耐摩耗性並減低製造成本,
‧為使用印刷基板之4層構造。
‧為4層基板的第1層上不配置電極,於第2層配置電極之構成。
‧為施加電極之用的佈線配置於第3或第4層之構成。
另外,為了提高測定精度,
‧第2層電極介著印刷基板(玻璃環氧基板)測定受檢者的靜電容量時,以實驗求出最佳電極配置。
‧發現相對於長11mm、寬8mm的印刷基板,以梳齒數4~16根、梳齒寬度0.2~0.8mm、梳齒間隔0.2~0.8mm、梳齒長度4~6mm形成梳齒形電極,可測定受檢者的體內水分量。
‧再者,發現相對於長11mm、寬8mm的印刷基板,以梳齒數6根、梳齒寬度0.4mm、梳齒間隔0.4mm、梳齒長度4mm形成梳齒形電極,為最佳。
(第9實施形態)
在上述第8實施形態中,說明了令印刷基板為2段形成4層構造的情況,但本發明並不限於此。亦可為例如積層多片印刷基板,形成多層構造(印刷基板為n段、形成2n層構造)。
換句話說,藉由第1段印刷基板的表面(第1層)上不配置電極,第1段印刷基板的背面(第2層)配置電極,形成感應器部123,可獲得與上述第8實施形態相同的效果。
另外,在上述第8實施形態中,並未提及印刷基板721的厚度,印刷基板721的厚度理想的是為例如0.6~1.5mm,其中更理想的是1.2mm。
1‧‧‧水分計
10‧‧‧本體部
11‧‧‧測定部之保持部
12‧‧‧顯示部之保持部
B‧‧‧受檢者上半身
M‧‧‧受檢者
R‧‧‧腋下
K‧‧‧上臂
30A、30B‧‧‧測定電流供給用電極部
100A、100B‧‧‧偵測電位測定用電極部
1A、1B、1C‧‧‧水分計1的部分
10A‧‧‧本體部10的中央部
10B‧‧‧第1彎曲部分
10C‧‧‧第2彎曲部分
10S‧‧‧電源開關
11C‧‧‧凸部
11D‧‧‧圓形之外周部
12B‧‧‧圓形之外周部
20‧‧‧顯示部
21‧‧‧水分量顯示畫面
22‧‧‧體溫顯示畫面
23‧‧‧水分表示符號
24‧‧‧水分量之數位顯示
25‧‧‧體溫之數位顯示
29‧‧‧擴音器
30‧‧‧水分測定部
31‧‧‧體溫測定部
T1‧‧‧測定部之保持部的最大厚度
T2‧‧‧本體部的中央部之厚度
T3‧‧‧顯示部之保持部附近的最大厚度
40‧‧‧控制部
41‧‧‧電源部
42‧‧‧計時器
43‧‧‧顯示部之驅動部
44‧‧‧運算處理部
P1‧‧‧由水分測定部所測定的水分量資料訊號
P2‧‧‧由溫度測定部所測定的體溫資料訊號
45‧‧‧ROM(唯讀記憶體)
46‧‧‧EEPROM(以電子方式消除或覆寫程式內容之 PROM)
47‧‧‧RAM(隨機存取記憶體)
101‧‧‧交流電流輸出電路
102、103‧‧‧差動增幅器
104‧‧‧切換器
105‧‧‧A/D轉換器
106‧‧‧標準電阻器
V‧‧‧皮膚面
W‧‧‧皮膚上之水分
70‧‧‧電極端子
71‧‧‧彈性變形部件
72‧‧‧電極端子導引部
73‧‧‧筒狀部分
74‧‧‧佈線
75‧‧‧測定部之保持部內之固定部分
76‧‧‧彈性變形部件
77‧‧‧彈性變形部件上端部之凹部
78‧‧‧彈性變形部件
80‧‧‧黏著部件
81‧‧‧電極端子固動部
83‧‧‧保持部的表面部分
85‧‧‧吸盤
110‧‧‧電極部
1D‧‧‧水分計的部分
302a、303a‧‧‧端子部
100‧‧‧體內水分計
111‧‧‧電源開關
112‧‧‧顯示部
113‧‧‧後端面
114‧‧‧本體部之上面
115‧‧‧本體部之下面
116、117‧‧‧本體部之側面
118‧‧‧把持領域
120‧‧‧插入部
121‧‧‧感應器部
122‧‧‧前端面
123‧‧‧感應頭
124‧‧‧體內水分計插入部之上面
125‧‧‧體內水分計插入部之下面
201‧‧‧長軸方向
202‧‧‧前端面的法線方向
203‧‧‧與前端面平行的方向
204‧‧‧與長軸方向正交的方向
205‧‧‧彎曲方向
206‧‧‧境界位置
401‧‧‧控制部
402‧‧‧CPU(中央處理器)
403‧‧‧記憶體
411‧‧‧電源部
412‧‧‧電壓穩壓器
413‧‧‧電池剩餘量偵側部
414‧‧‧測定開關
421‧‧‧測定電路
422‧‧‧蜂鳴器
423‧‧‧LED燈
424‧‧‧計時部
501、502‧‧‧運算放大器
503、504‧‧‧電阻
505‧‧‧輸出訊號
510‧‧‧受檢者容量
701‧‧‧測定值
702‧‧‧判定結果
703‧‧‧測定時刻
800‧‧‧體內水分計
131‧‧‧本次水分量測定結果
132‧‧‧上次水分量測定結果
132a‧‧‧顯示水滴全滿的符號
132b‧‧‧顯示水滴半滿狀態的符號
132c‧‧‧顯示水滴全空狀態的符號
133‧‧‧電池顯示部
第1圖係顯示受檢者使用本發明之水分計的第1實施形態的狀態圖。
第2圖係由各方向顯示第1圖所示之水分計的外觀圖。
第3圖係顯示第2圖所示之水分計的機能結構之方塊圖。
第4圖係顯示阻抗式水分測定部的電極部之構造例圖。
第5圖係顯示阻抗式水分測定部的其他構造例圖。
第6圖係從受檢者M的生體水分量和受檢者M的生體體溫之相關關係,顯示受檢者的症狀示例圖。
第7圖顯示本發明之水分計的水分量偵測動作示例之流程圖。
第8圖係由各方向顯示本發明之其他實施形態的外觀圖。
第9圖係顯示本發明之其他實施形態的構成例之方塊圖。
第10圖係顯示第9圖之水分測定部的構造之說明圖。
第11圖係顯示本發明之水分計的第2實施形態相關電極構造例示圖。
第12圖係顯示本發明之第3實施形態相關體內 水分計的外觀構成之圖。
第13圖係說明體內水分計的外殼形狀之圖。
第14圖係說明體內水分計的使用態樣之圖。
第15圖係顯示體內水分計的機能構成之圖。
第16圖係說明體內水分計的測定電路之圖。
第17圖係說明體內水分計的動作之圖。
第18圖係顯示測定資訊的資料構成之圖。
第19圖係顯示本發明之第4實施形態相關體內水分計的外觀構成之圖。
第20圖係顯示本發明之第7實施形態相關體內水分計的外觀構成之圖。
第21圖係說明體內水分計的動作之圖。
第22圖係說明體內水分計校正方法一例之圖。
第23圖係說明感應器部接觸面上的電極配置之圖。
第24A圖係顯示梳齒形電極的配置之圖。
第24B圖係顯示梳齒形電極的配置圖案之圖。
第25A圖係顯示一般感應器部的剖面構成之圖。
第25B圖係顯示感應器部的剖面構成之圖。
第26圖係說明體內水分計的動作之圖。
1‧‧‧水分計
1A、1B、1C‧‧‧水分計的部分
10A‧‧‧本體部的中央部
10B‧‧‧第1彎曲部分
10C‧‧‧第2彎曲部分
10S‧‧‧電源開關
11‧‧‧測定部之保持部
11C‧‧‧凸部
11D‧‧‧圓形之外周部
12B‧‧‧圓形之外周部
20‧‧‧顯示部
21‧‧‧水分量顯示畫面
22‧‧‧體溫顯示畫面
23‧‧‧水分表示符號
24‧‧‧水分量之數位顯示
25‧‧‧體溫之數位顯示
29‧‧‧擴音器
30‧‧‧水分測定部
30A‧‧‧第1測定電流供給用電極部
30B‧‧‧第1測定電流供給用電極部
31‧‧‧體溫測定部
100A‧‧‧第1電位測定用電極部
100B‧‧‧第2電位測定用電極部
T1‧‧‧測定部之保持部的最大厚度
T2‧‧‧本體部的中央部之厚度
T3‧‧‧顯示部之保持部附近的最大厚度

Claims (6)

  1. 一種水分計,其具有本體部,以及與受檢者腋下之皮膚面接觸而測定上述受檢者之水分量的水分測定部,其特徵在於;所述水分測定部具備有測定電流供給用之電極部與電位測定用之電極部,該電極部係使用以測定水分量的阻抗式,且電極部為多數個,該多數個電極部使用以測定靜電容量,而由反應含水率變化之誘電率的變化量來測定水分量之靜電容量式;而所述本體部之一端配置有測定部之保持部,以保持該水分測定部,而挾持於腋下,且所述本體部之他端配置有顯示部之保持部,以保持顯示測定後之上述受檢者的水分量之顯示部;所述本體部更係有往外側徐緩彎曲之第1彎曲部分,以及往內側大幅彎曲之第2彎曲部分,第2彎曲部分比第1彎曲部份彎曲幅度更大;所述測定部之保持部係,以被挾持於受檢者腋下的狀態,令所述顯示部之保持部可從受檢者的腋下突出,則所述顯示部上所顯示的該被測定到的水分量乃可以由受檢者目視者。
  2. 如申請專利範圍第1項之水分計,其係具有保持於上述受檢者之上述腋下,測定上述受檢者體溫之體溫測定部。
  3. 如申請專利範圍第1項之水分計,其中上述測定部之保持部保持著多個上述體溫測定部者。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之水分計,其中上述水分測定部之各上述電極部,具有:與上述腋下皮膚面直接接觸之用的電極端子;以及將上述電極端子推壓至上述腋下皮膚面之用的彈性變形部件者。
  5. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之水分計,其中上述水分測定部的各上述電極部,具有:與上述腋下皮膚面直接接觸之用的電極端子;以及密合部件,其係與上述腋下之皮膚面密合,藉此將上述電極端子推壓至上述腋下皮膚面之用者。
  6. 如申請專利範圍第1項之水分計,其係具有:本體部;測定部之保持部,其係配置於上述本體部之一端,保持上述水分測定部,而挾持於上述腋下:以及顯示部之保持部,其係配置於上述本體部之另一端,保持顯示測定後之上述受檢者的水分量的顯示部者。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050245839A1 (en) * 2002-08-22 2005-11-03 John Stivoric Non-invasive temperature monitoring device
US20080039700A1 (en) * 2001-06-29 2008-02-14 Darrel Drinan Hydration monitoring

Patent Citations (2)

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