WO2014024228A1 - 体内水分計及びその製造方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an in-vivo moisture meter that measures the amount of moisture in the body of a subject and a method for manufacturing the same.
- Dehydration in the living body is a pathological condition in which water in the living body decreases, and it is often expressed during exercise when high water is discharged from the body due to sweating or body temperature rise or when the temperature is high.
- the water retention ability of the living body itself is reduced, and thus dehydration is more likely to occur than in a normal healthy person.
- body temperature regulation is impaired when water in the body loses 3% or more of body weight.
- body temperature regulation disorder occurs and the body temperature rises, it causes a further decrease in water in the living body and falls into a vicious circle, eventually leading to a disease state called heat stroke.
- Heat stroke has pathological conditions such as heat convulsions, heat fatigue, and heat stroke, and sometimes systemic organ damage may occur. For this reason, it is important to accurately grasp the amount of water in the living body in order to avoid the risk of heat stroke.
- a circuit board for processing a signal detected by a sensor unit is inserted in the housing, and improving the water resistance of the circuit board is intended to extend the life of the moisture meter. is important.
- the entire body moisture meter has water resistance. It is desirable.
- the present invention has been made in view of the above problems, and aims to improve the water resistance of the moisture meter in the body.
- a method for producing a body moisture meter comprises the following arrangement. That is, A method for producing an in-vivo moisture meter in which a sensor unit slidably attached by a slide mechanism is exposed on the distal end surface of a housing, Performing a film processing on a member disposed inside the housing of the moisture meter in the body; In a state where the sensor unit and a part of the coated member are submerged, using a signal output from the sensor unit, performing a calibration process, and writing a calibration result in the memory of the member; A step of attaching the sensor unit and the member in which the calibration result is written in a memory to the housing.
- FIG. 1A is a diagram showing an external configuration of a moisture meter in the body according to the first embodiment of the present invention.
- FIG. 1B is a diagram showing a configuration of a body moisture meter inside the housing.
- FIG. 2 is a diagram showing a functional configuration of the moisture meter in the body.
- FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of a measurement circuit of the moisture meter in the body.
- FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the moisture meter in the body.
- FIG. 5 is a diagram illustrating a data configuration of measurement information.
- FIG. 6 is a diagram for explaining a manufacturing process of the in-vivo moisture meter.
- FIG. 7 is a diagram for explaining a film processing method for improving water resistance of a circuit board or the like of the moisture meter in the body.
- FIG. 1A is a diagram showing an external configuration of an in-vivo moisture meter 100 according to the first embodiment of the present invention.
- the moisture meter 100 in the body detects the amount of moisture in the body of the subject by bringing the sensor part into contact with the skin of the axilla, which is the body surface of the subject, and detecting a physical quantity corresponding to the electrical signal supplied in the sensor part To do.
- the body moisture meter 100 according to the present embodiment by measuring the subject's capacitance as the physical quantity (data on moisture in the living body), the wetness of the skin of the axilla is detected, and the moisture content in the body is determined. calculate.
- the in-vivo moisture meter 100 includes a main body 110 and an insertion section 120 that is curved and extended from one end of the main body 110.
- the main body 110 has an upper surface 114, a lower surface 115, and side surfaces 116 and 117 that are formed substantially parallel to the major axis direction (not shown), respectively, and are formed in a straight line as a whole.
- Various user interfaces are arranged on the surface of the casing of the main body 110, and an electronic circuit for calculating the amount of moisture in the body is housed inside the casing.
- a power switch 111 and a display unit 112 are shown as user interfaces.
- the power switch 111 is disposed in a recess in the rear end surface 113 of the main body 110.
- the power switch 111 is arranged in the recess in this way, an erroneous operation of the power switch 111 can be prevented.
- the power switch 111 When the power switch 111 is turned on, power supply from the power supply unit 211 (FIG. 2), which will be described later, to each part of the moisture meter 100 in the body is started, and the moisture meter 100 in the body enters an operating state.
- the display unit 112 is arranged on the side surface 117 of the main body unit 110 slightly forward in the long axis direction. This is because when the moisture content in the body of the subject is measured using the moisture meter 100 in the body, even if the measurer grips the grip region 118, the display unit 112 is completely displayed with the hand gripped by the measurer. In order to prevent the measurement result from being visually recognized even in a gripped state.
- the display unit 112 displays the current moisture content measurement result 131. For reference, the previous measurement result 132 is also displayed. Further, the battery display unit 133 displays the remaining amount of the battery (power supply unit 211 in FIG. 2). Further, when an invalid measurement result is obtained or a measurement error is detected, “E” is displayed on the display unit 112, and the measurement person is notified of this. Note that characters and the like displayed on the display unit 112 are displayed with the upper surface 114 side of the main body unit 110 as the upper side and the lower surface 115 side as the lower side.
- the upper portion 124 and the lower surface 125 of the insertion portion 120 of the moisture meter 100 in the body have a curved shape, and are gently curved downward as a whole with respect to the main body portion 110.
- the sensor unit 121 is slidably held on the distal end surface 122 of the insertion unit 120.
- the sensor unit 121 has a sensor head 123 that is substantially parallel to the distal end surface 122, and in order to ensure the pressure for ensuring the close contact of the sensor unit 121 with the skin, a spring (not shown) It is biased in the direction (for example, a biasing force of about 150 gf).
- the entire sensor head 123 of the sensor unit 121 is evenly pressed against the skin of the subject's axilla, and the sensor unit 121 is in the direction of the arrow 141a (the direction substantially perpendicular to the tip surface 122, that is, the tip surface 122).
- Measurement is started when a predetermined amount (for example, 1 mm to 10 mm, 3 mm in this embodiment) is slid in the normal direction (hereinafter, the direction of the arrow 141a is referred to as a slide direction).
- the entire sensor head 123 of the sensor unit 121 is pressed evenly against the axilla of the subject, Measurement is started.
- the entire sensor head 123 of the sensor unit 121 is evenly applied to the subject's axilla with a predetermined load (for example, 20 gf to 200 gf, more preferably When it is detected that the pressure is 100 gf to 190 gf (150 gf in this embodiment), measurement of the body water content is started.
- a predetermined load for example, 20 gf to 200 gf, more preferably
- FIG. 1B is a diagram for explaining a configuration in the housing of the moisture meter 100 in the body.
- reference numeral 151 denotes a slide mechanism for sliding the sensor unit 121 in the slide direction 141a.
- the slide mechanism 151 defines the operation direction of the sensor unit 121, and includes a support unit for supporting the sensor unit 121, and the sensor unit 121. And an elastic member (for example, a spring) that biases in the direction of the arrow 141b.
- Reference numeral 153 denotes a first circuit board, which receives a signal output from the sensor unit 121 via the wiring 152 when it is detected that the entire sensor head 123 of the sensor unit 121 is pressed into the axilla of the subject. Then, the amount of water in the body of the subject is calculated.
- Reference numeral 155 denotes a second circuit board, which receives data on the amount of moisture in the body calculated in the first circuit board via the wiring 154, stores it in the memory, and displays it on the display unit 112. Further, when a battery (not shown) is mounted and the power switch 111 is turned on, power from the battery is supplied to each part in the second circuit board 155 or the first circuit board 153 via the wiring 154. Or supply to each part. Furthermore, the buzzer installed is sounded or the lamp is turned on.
- the slide mechanism 151, the wiring 152, the first circuit board 153, the wiring 154, and the second circuit board 155 disposed in the body moisture meter 100 are coated on the surface. For this reason, when the whole body moisture meter 100 is disinfected with alcohol, the first circuit board 153 and the second circuit board 155 may fail even if liquid enters the casing of the body moisture meter 100. There is no. That is, the hygiene state of the whole body moisture meter 100 can be maintained, and the lifetime of the body moisture meter 100 can be extended.
- the first circuit board 153 and the second circuit board 155 are divided according to the shape of the casing, but the present invention is not limited to this. You may comprise as one circuit board.
- FIG. 2 is a diagram illustrating a functional configuration of the moisture meter 100 in the body.
- the control unit 201 includes a CPU 202 and a memory 203, and the CPU 202 executes various programs in the body moisture meter 100 by executing a program stored in the memory 203.
- the CPU 202 performs display control of the display unit 112, which will be described later with reference to the flowchart of FIG. 4, drive control of the buzzer 222 and the LED lamp 223, measurement of moisture in the body (capacitance measurement in the present embodiment), and the like.
- the memory 203 includes a nonvolatile memory and a volatile memory.
- the nonvolatile memory is used as a program memory, and the volatile memory is used as a work memory for the CPU 202.
- the power supply unit 211 has a replaceable battery or a rechargeable battery, and supplies power to each part of the moisture meter 100 in the body.
- the voltage regulator 212 supplies a constant voltage (for example, 2.3 V) to the control unit 201 and the like.
- the battery remaining amount detecting unit 213 detects the remaining amount of the battery based on the voltage value supplied from the power supply unit 211 and notifies the control unit 201 of the detection result.
- the control unit 201 controls the display of the battery display unit 133 based on the remaining battery level detection signal from the remaining battery level detection unit 213.
- the control unit 201 When the power switch 111 is pressed, power supply from the power supply unit 211 to each unit is started.
- the control unit 201 detects that pressing of the power switch 111 by the measurer has continued for 1 second or longer, the control unit 201 maintains the power supply from the power supply unit 211 to each unit and puts the moisture meter 100 in the body into an operating state.
- the measurement switch 214 is turned on when the insertion unit 120 is pushed a predetermined amount or more in the direction of the arrow 141a.
- the control unit 201 starts measuring the body water content.
- control unit 201 In order to prevent the power supply unit 211 from being consumed, if the measurement does not start even after 2 minutes have passed since the in-vivo moisture meter 100 is in the operating state, the control unit 201 automatically turns on the in-vivo moisture meter 100. Transition to the off state.
- FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of the measurement circuit 221.
- a CR oscillation circuit is formed by inverters 301 and 302, resistors 303 and 304, and subject capacitance 310. Since the oscillation frequency of the output signal 305 is changed by the subject volume 310, the control unit 201 calculates the subject volume 310 by measuring the frequency of the output signal 305.
- the sensor head 123 of the present embodiment is configured such that two comb-shaped electrodes are arranged so that their comb teeth are arranged alternately.
- the display unit 112 performs display as described in FIG. 1A under the control of the control unit 201.
- the buzzer 222 sounds when the measurement is started by pressing the insertion unit 120 or when the measurement of the moisture content in the body is completed, and notifies the measurement person of the start and completion of the measurement.
- the LED lamp 223 also performs the same notification as the buzzer 222. That is, the LED lamp 223 is turned on when the measurement is started by pressing the insertion unit 120 or when the measurement of the moisture content in the body is completed, and notifies the measurer of the start and completion of the measurement.
- the timer unit 224 operates by receiving power supply from the power supply unit 211 even when the power is off, and notifies the control unit 201 of the time in the operation state.
- step S401 the control unit 201 detects a measurement start instruction.
- the state of the measurement switch 214 is monitored, and it is determined that the measurement start instruction has been detected when the measurement switch 214 is on for 2 seconds or longer.
- the control unit 201 measures the oscillation frequency of the output signal 305 from the measurement circuit 221 in step S402.
- step S403 the moisture content in the body of the subject is calculated based on the oscillation frequency of the output signal 305 measured in step S402.
- step S404 it is determined whether or not the subject is dehydrated based on whether or not the amount of water in the body calculated in step S403 exceeds a predetermined threshold value.
- the threshold value in this case is preferably a value corresponding to 35% when water is 100% and air is 0%.
- step S405 the current measurement information is stored in the memory 203.
- FIG. 5 is a diagram illustrating a data configuration of measurement information stored in the memory 203.
- a measured value 501 is the amount of water in the body calculated by the current measurement.
- the determination result 502 is information indicating whether the dehydrated state or the non-dehydrated state is determined in step S404 with respect to the in-vivo moisture amount calculated by the current measurement.
- the measurement time 503 is information indicating the time notified from the time measuring unit 224 in the current measurement.
- the measurement time 503 can be, for example, the time notified from the time measuring unit 224 when the measurement is performed in step S402.
- step S406 the water content in the body calculated by the current measurement is displayed on the display unit 112.
- display is performed in a display form according to the determination result of the dehydrated state or the non-dehydrated state (for example, in the case of the dehydrated state, the amount of water in the body is displayed in red, and in the case of the non-dehydrated state, The amount of water in the body is displayed in blue).
- FIG. 6 is a diagram for explaining a manufacturing process of the moisture meter 100 in the body.
- a first circuit board 153 and a second circuit board 155 are generated, and both are connected to each other via a wiring 154, and the sensor unit 121 extends from the end of the slide mechanism 151.
- a masking process is performed in Step I.
- the masking process is a process for masking a region where coating is not performed.
- the region includes an electrode portion, a power source in the battery mounting region of the sensor unit 121 and the second circuit board 155.
- the second circuit board 155 includes a metal part that is brought into contact / non-contact and a part that is connected to a calibration facility to be described later.
- step II the coating processing is performed on the slide mechanism 151, the wiring 152, the first circuit board 153, the wiring 154, and the second circuit board 155.
- the details of the coating processing will be described later with reference to FIG.
- Step III the masking of the region that has been subjected to the masking process in Step I is removed, so that the film is removed and the region is exposed.
- the sensitivity of the sensor unit 121 can be maintained by exposing the sensor unit 121.
- Step IV the sensor unit 121, the slide mechanism 151, the wiring 152, the first circuit board 153, the wiring 154, and the second circuit board 155 are placed on the support base 601 while being electrically connected. .
- step V after the second circuit board 155 is connected to the calibration facility 602, calibration processing is executed in accordance with an instruction from the calibration facility 602. Specifically, the state before being immersed in the water tank 603 (that is, the output signal when the water content is 0%) and the state after being immersed in the water tank 603 together with the support base 601 (that is, the water content of 100%). The output signal) is calibrated. The calibration result is written in the memory 203.
- Step VI the sensor unit 121, the slide mechanism 151, the wiring 152, the second circuit board 153, the wiring 154, and the second circuit board 155 are removed from the support base 601, dried, and then the second circuit board. After the battery is mounted at 155, it is placed in the housing. Thereby, the moisture meter 100 in a body is completed.
- the moisture meter 100 in the body since the calibration process is performed after the coating process, the water resistance is ensured even when the sensor unit 121 is immersed in the water tank 603 during the calibration process. In the state, it can be immersed in the water tank 603. As a result, it is possible to avoid a situation in which the first circuit board 153 and the second circuit board 155 break down due to water immersion during the calibration process.
- FIG. 7 is a diagram for explaining the coating processing.
- FIG. 7a in FIG. 7 is a diagram showing a film processing method for coating an object with polyparaxylylene resin by chemical vapor deposition.
- achieving the said film processing method is provided with the vaporization furnace 701, the decomposition furnace 702, and the vapor deposition chamber 703.
- FIG. 7a the apparatus for implement
- the parylene dimer which is a coating material, is installed in the vaporizing furnace 701, and after the pressure of the entire apparatus is reduced, the temperature of the vaporizing furnace 701 is increased (up to 180 ° C.), whereby the coating raw material is vaporized.
- the coating raw material vaporized in the vaporizing furnace 701 is thermally decomposed by passing through a high-temperature (650 to 700 ° C.) decomposition furnace when guided to the vapor deposition chamber 703 side. , Become a monomer.
- the monomer comes into contact with an object (the masked sensor unit 121, the slide mechanism 151, the wiring 152, the first circuit board 153, the wiring 154, and the second circuit board 155) in the deposition chamber at room temperature, it takes heat away. It is polymerized on its surface to form a high molecular weight polyparaxylylene film.
- the polyparaxylene film may be parylene N, parylene C containing chlorine atoms, or parylene D. Alternatively, parylene HT containing a fluorine atom may be used.
- 7b in FIG. 7 is a diagram showing a film processing method for sealing an object with a sealing film by a thermoforming method such as vacuum and compressed air.
- a thermoforming method such as vacuum and compressed air.
- an object silica
- a film is pressure-bonded to the surface of the object by thermoforming.
- contact / non-contact is performed on the second circuit board 155 in accordance with the on / off of the electrode portion in the battery mounting area of the sensor unit 121 and the second circuit board 155 and the power switch 111. It is assumed that an opening is provided in a portion to be connected to the calibration facility 602 (that is, a part of the second circuit board 155). This is for obtaining an exposed state without being covered with the sealing film 711.
- the moisture meter 100 in the present embodiment is provided on the slide mechanism 151, the wiring 152, the first circuit board 153, the wiring 154, and the second circuit board 155 disposed in the housing. On the other hand, the surface was coated.
- the first circuit board 153 and the second circuit board 155 may fail even if liquid enters the casing of the moisture meter 100 in the body. Absent. That is, the hygiene state of the whole body moisture meter 100 can be maintained, and the lifetime of the body moisture meter 100 can be extended.
- the in-vivo moisture meter 100 performs the calibration process after performing the coating process in the manufacturing process.
- the water tank 603 can be immersed in a state in which water resistance is ensured. As a result, it is possible to reduce the occurrence of failures in the manufacturing process.
- the thickness of the film processing is not particularly mentioned.
- the thickness of the film is preferably about 0.2 to 2 ⁇ m.
- the configuration for discharging the liquid that has entered the casing of the moisture meter 100 in the body to the outside For example, for discharging the liquid that has entered the casing to the outside. You may make it provide a through-hole in the housing
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Abstract
体内水分計の耐水性を向上させる。本発明は、スライド機構によりスライド可能に取り付けられたセンサ部が筺体の先端面に露出した体内水分計の製造方法であって、前記体内水分計の筺体の内部に配置される部材に被膜加工を行う工程(ステップII)と、前記センサ部と前記被膜加工された部材の一部とを浸水させた状態で、前記センサ部より出力された信号を用いて、校正処理を行い、校正結果を前記部材のメモリに書き込む工程(ステップV)と、前記センサ部と前記校正結果がメモリに書き込まれた前記部材とを前記筺体に取り付ける工程(ステップVI)とを備える。
Description
本発明は、被検者の生体内の水分量を測定する体内水分計及びその製造方法に関するものである。
被検者の生体内の水分量を測定することは重要である。生体における脱水症状は、生体内の水分が減少する病態であり、発汗や体温上昇により多くの水分が体内から体外に排出される運動時や気温の高い時に多く発現する。特に、高齢者の場合、生体の水分保持能力自体が低下しているため、一般健常者と比較して脱水症状を起こし易い。
通常、生体内の水分が体重の3%以上失われた時点で体温調整の障害が起こると言われている。体温調整の障害が起こり体温が上昇すると、生体内の更なる水分の減少を引き起こすため悪循環に陥り、遂には熱中症と称される病態に至ることとなる。熱中症には、熱痙攣、熱疲労、熱射病等の病態があり、時には全身の臓器障害が起こることもある。このようなことから、熱中症に至る危険を未然に回避すべく、生体内の水分量を的確に把握することは重要である。
一方で、従来より、被検者の体表面にセンサ部を接触させ、被検者の水分量を測定する水分計として、電極間の静電容量を用いる静電容量式の水分計が知られている(例えば、下記特許文献1参照)。当該水分計によれば、センサ部が、交換可能なプラスチックフィルムで覆われているため、被検者の水分量を繰り返し測定した場合であっても、センサ部の良好な衛生状態を維持することができる。
しかしながら、上記水分計の場合、プラスチックフィルムによってセンサ部のみが覆われる構成となっているため、センサ部以外の領域については、衛生状態を維持することができないという問題がある。更には、センサ部以外の領域については耐水性に欠けるといった問題もある。
一般に水分計の場合、センサ部により検出された信号を処理する回路基板が筺体中に内挿されており、当該回路基板の耐水性を向上させることは、水分計の長寿命化を図るうえで重要である。
特に、上述のような、熱中症の判定等を目的として医療機関で用いられる体内水分計の場合、不特定多数の被検者の測定に用いられることが想定されることから、体内水分計全体の衛生状態を維持することが重要であり、そのためには、体内水分計全体を頻繁にアルコール消毒するといった処置が必要となってくる。
つまり、医療機関で用いられる体内水分計の場合、センサ部のプラスチックフィルムの交換だけでは不十分であり、衛生状態の維持及び長寿命化の観点から、体内水分計全体が耐水性を有していることが望ましい。
加えて、体内水分計の場合、通常、製造時にセンサ部の校正を行うべく、水が入った容器に浸した状態や水を多く含むゲル中での信号出力を検出しておく必要がある。つまり、製造過程においても、回路基板等が水に濡れる危険性があり、出荷前の故障を回避する観点からも、耐水性の向上は大きな課題といえる。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、体内水分計の耐水性を向上させることを目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明に係る体内水分計の製造方法は以下のような構成を備える。即ち、
スライド機構によりスライド可能に取り付けられたセンサ部が筺体の先端面に露出した体内水分計の製造方法であって、
前記体内水分計の筺体の内部に配置される部材に被膜加工を行う工程と、
前記センサ部と前記被膜加工された部材の一部とを浸水させた状態で、前記センサ部より出力された信号を用いて、校正処理を行い、校正結果を前記部材のメモリに書き込む工程と、
前記センサ部と前記校正結果がメモリに書き込まれた前記部材とを前記筺体に取り付ける工程とを備えることを特徴とする。
スライド機構によりスライド可能に取り付けられたセンサ部が筺体の先端面に露出した体内水分計の製造方法であって、
前記体内水分計の筺体の内部に配置される部材に被膜加工を行う工程と、
前記センサ部と前記被膜加工された部材の一部とを浸水させた状態で、前記センサ部より出力された信号を用いて、校正処理を行い、校正結果を前記部材のメモリに書き込む工程と、
前記センサ部と前記校正結果がメモリに書き込まれた前記部材とを前記筺体に取り付ける工程とを備えることを特徴とする。
本発明によれば、体内水分計の耐水性を向上させることが可能となる。
本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面を参照とした以下の説明により明らかになるであろう。なお、添付図面においては、同じ若しくは同様の構成には、同じ参照番号を付す。
添付図面は明細書に含まれ、その一部を構成し、本発明の実施の形態を示し、その記述と共に本発明の原理を説明するために用いられる。
図1Aは、本発明の第1の実施形態にかかる体内水分計の外観構成を示す図である。
図1Bは、体内水分計の筺体内の構成を示す図である。
図2は、体内水分計の機能構成を示す図である。
図3は、体内水分計の測定回路の構成例を示す図である。
図4は、体内水分計の動作を説明するための図である。
図5は、測定情報のデータ構成を示す図である。
図6は、体内水分計の製造工程を説明するための図である。
図7は、体内水分計の回路基板等の耐水性を向上させるための被膜加工方法を説明するための図である。
以下、必要に応じて添付図面を参照しながら本発明の各実施形態の詳細を説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、適宜変更可能であるものとする。
[第1の実施形態]
<1.体内水分計の外観構成>
図1Aは、本発明の第1の実施形態に係る体内水分計100の外観構成を示す図である。体内水分計100は、被検者の体表面である腋窩の皮膚にセンサ部を接触させ、センサ部において供給した電気信号に応じた物理量を検出することで被検者の体内の水分量を検出する。本実施形態に係る体内水分計100では、当該物理量(生体内の水分に関するデータ)として被検者の静電容量を測定することにより、腋窩の皮膚の湿り具合を検出し、体内の水分量を算出する。
<1.体内水分計の外観構成>
図1Aは、本発明の第1の実施形態に係る体内水分計100の外観構成を示す図である。体内水分計100は、被検者の体表面である腋窩の皮膚にセンサ部を接触させ、センサ部において供給した電気信号に応じた物理量を検出することで被検者の体内の水分量を検出する。本実施形態に係る体内水分計100では、当該物理量(生体内の水分に関するデータ)として被検者の静電容量を測定することにより、腋窩の皮膚の湿り具合を検出し、体内の水分量を算出する。
図1Aに示すように、体内水分計100は本体部110と、本体部110の一端から湾曲して延設された挿入部120とを備える。本体部110は、上面114、下面115、側面116、117がそれぞれ長軸方向(不図示)に略平行に形成されており、全体として、直線状に形成されている。また、本体部110の筐体表面には、各種ユーザインターフェースが配置され、筐体内部には体内の水分量を算出するための電子回路が収納されている。
図1Aの例では、ユーザインターフェースとして、電源スイッチ111及び表示部112が示されている。電源スイッチ111は、本体部110の後端面113の凹部に配されている。このように凹部に電源スイッチ111を配する構成とすることで、電源スイッチ111の誤操作を防ぐことができる。なお、電源スイッチ111がオンされると後述の電源部211(図2)から体内水分計100の各部への電源供給が開始され、体内水分計100は動作状態となる。
表示部112は、本体部110の側面117上において、長軸方向のやや前方側に配されている。これは、体内水分計100を用いて被検者の体内の水分量を測定するにあたり、測定者が把持領域118を把持した場合であっても、測定者の把持した手で表示部112が完全に覆われることがないようにするためである(把持した状態でも測定結果が視認できるようにするためである)。
表示部112には、今回の水分量の測定結果131が表示される。また、参考として前回の測定結果132もあわせて表示される。さらに、バッテリ表示部133には、バッテリ(図2の電源部211)の残量が表示される。また、無効な測定結果が得られた場合や測定エラーが検出された場合には、表示部112に“E”が表示され、その旨が測定者に報知される。なお、表示部112に表示される文字等は、本体部110の上面114側を上とし、下面115側を下として、表示されるものとする。
体内水分計100の挿入部120は、上面124及び下面125が曲面形状を有しており、本体部110に対して、全体として、下向きに緩やかに湾曲している。挿入部120の先端面122には、センサ部121がスライド可能に保持されている。
センサ部121は、先端面122に略平行なセンサヘッド123を有しており、センサ部121の皮膚への密着を保証する上での押圧を確保するため、不図示のばねにより、矢印141bの方向へ付勢されている(たとえば150gf程度の付勢力)。そして、センサ部121のセンサヘッド123全体が被検者の腋窩の皮膚に均等に押し当てられ、かつ、センサ部121が矢印141aの方向(先端面122と略直交する方向、すなわち先端面122の法線方向)に所定量(例えば1mm~10mm、本実施形態では3mm)スライドすると、測定が開始されるよう構成されている(以下、矢印141aの方向をスライド方向と称す)。
具体的には、ユーザが電源スイッチ111をオンして体内水分計100を動作状態とした後、センサ部121のセンサヘッド123全体が被検者の腋窩に均等に押し当てられると、体内水分量の測定が開始される。あるいは、ユーザが電源スイッチ111をオンして体内水分計100を動作状態とした後、センサ部121のセンサヘッド123全体が被検者の腋窩に均等に所定負荷(例えば20gf~200gf、さらに好ましくは100gf~190gf、本実施形態では150gf)で押し当てられたことが検知されると、体内水分量の測定が開始される。このような仕組みにより、測定時におけるセンサ部121のセンサヘッド123の腋窩への密着の程度を一定にすることができる。
<2.体内水分計の筐体内の構成>
次に、体内水分計100の筺体内の構成について説明する。図1Bは、体内水分計100の筐体内の構成を説明するための図である。
次に、体内水分計100の筺体内の構成について説明する。図1Bは、体内水分計100の筐体内の構成を説明するための図である。
図1Bにおいて、151はセンサ部121をスライド方向141aにスライドさせるためのスライド機構であり、センサ部121の動作方向を規定するとともに、センサ部121を支持するための支持部と、センサ部121を矢印141b方向に付勢する弾性部材(例えば、バネ)とを備える。
153は第1の回路基板であり、センサ部121のセンサヘッド123全体が被検者の腋窩に押下されたことを検知した場合に、センサ部121より出力された信号を配線152を介して受信し、被検者の体内水分量を算出する。
155は第2の回路基板であり、第1の回路基板において算出された体内水分量のデータを配線154を介して受信し、メモリに記憶するとともに、表示部112に表示する。また、不図示のバッテリを搭載し、電源スイッチ111がオンされた場合に、バッテリからの電源を第2の回路基板155内の各部に供給したり、配線154を介して第1の回路基板153内の各部に供給したりする。更に、搭載されたブザーを鳴動させたり、ランプを点灯させたりする。
なお、体内水分計100の筐体内に配置されたスライド機構151、配線152、第1の回路基板153、配線154、第2の回路基板155は、いずれも表面に被膜加工が施されている。このため、体内水分計100全体をアルコール消毒した際に、体内水分計100の筺体内に液体が侵入した場合であっても、第1の回路基板153及び第2の回路基板155が故障することはない。つまり、体内水分計100全体の衛生状態を維持することができるとともに、体内水分計100の長寿命化を図ることができる。
なお、本実施形態に係る体内水分計100では、筺体の形状にあわせて第1の回路基板153と第2の回路基板155とに分ける構成としたが、本発明はこれに限定されず、1つの回路基板として構成してもよい。
<3.体内水分計の機能構成>
次に、体内水分計100の機能構成について説明する。図2は、体内水分計100の機能構成を示す図である。図2において、制御部201は、CPU202、メモリ203を有し、CPU202はメモリ203に格納されているプログラムを実行することにより、体内水分計100における種々の制御を実行する。
次に、体内水分計100の機能構成について説明する。図2は、体内水分計100の機能構成を示す図である。図2において、制御部201は、CPU202、メモリ203を有し、CPU202はメモリ203に格納されているプログラムを実行することにより、体内水分計100における種々の制御を実行する。
例えば、CPU202は、図4のフローチャートにより後述する表示部112の表示制御、ブザー222やLEDランプ223の駆動制御、体内水分量の測定(本実施形態では静電容量測定)などを実行する。メモリ203は、不揮発性メモリと揮発性メモリとを含み、不揮発性メモリはプログラムメモリとして、揮発性メモリはCPU202の作業メモリとして利用される。
電源部211は、交換が可能なバッテリ、或いは充電が可能なバッテリを有しており、体内水分計100の各部へ電源を供給する。電圧レギュレータ212は、制御部201等へ一定電圧(例えば、2.3V)を供給する。バッテリ残量検出部213は、電源部211から供給される電圧値に基づいて、バッテリの残量を検出し、その検出結果を制御部201に通知する。制御部201は、バッテリ残量検出部213からのバッテリ残量検出信号に基づいて、バッテリ表示部133の表示を制御する。
電源スイッチ111が押下されると、各部への電源部211からの電力供給が開始される。そして、制御部201は、電源スイッチ111の測定者による押下が1秒以上継続したことを検出すると、電源部211からの各部への電源供給を維持させ、体内水分計100を動作状態とする。上述したように、測定スイッチ214は、挿入部120が矢印141aの方向へ所定量以上押されるとオン状態になる。制御部201は、測定スイッチ214がオン状態となると、体内水分量の測定を開始する。なお、電源部211の消耗を防止するために、体内水分計100が動作状態になってから2分経過しても測定開始とならない場合は、制御部201は自動的に体内水分計100を電源オフの状態へと移行させる。
測定回路221は、センサヘッド123と接続され、静電容量を測定する。図3は、測定回路221の構成例を示す図である。図3に示すように、インバータ301、302、抵抗303、304、被検者容量310によりCR発振回路が形成される。被検者容量310によって出力信号305の発振周波数が変化するので、制御部201は、出力信号305の周波数を測定することにより、被検者容量310を算出する。なお、本実施形態のセンサヘッド123は、2つの櫛形の電極が、それぞれの櫛歯が互い違いに並ぶように配置されてなるものとする。
図2に戻る。表示部112は、図1Aで説明したような表示を制御部201の制御下で行う。ブザー222は、挿入部120の押下による測定の開始や、体内水分量の測定が完了した際に鳴動し、測定の開始や完了を測定者に通知する。LEDランプ223もブザー222と同様の通知を行う。すなわち、LEDランプ223は、挿入部120の押下による測定の開始や、体内水分量の測定が完了した際に点灯し、測定の開始や完了を測定者に通知する。計時部224は、電源がオフの状態であっても電源部211からの電源供給を受けて動作し、動作状態においては時刻を制御部201に通知する。
<4.体内水分計の動作>
以上のような構成を備えた、本実施形態に係る体内水分計100の動作を、図4のフローチャートを参照して説明する。
以上のような構成を備えた、本実施形態に係る体内水分計100の動作を、図4のフローチャートを参照して説明する。
ステップS401では、制御部201が、測定開始の指示を検出する。本実施形態では、測定スイッチ214の状態を監視し、測定スイッチ214のオン状態が2秒以上継続した場合に測定開始の指示を検出したと判定する。制御部201は、測定開始の指示を検出すると、ステップS402において、測定回路221からの出力信号305の発振周波数を測定する。
ステップS403では、ステップS402において測定された出力信号305の発振周波数に基づいて、被検者の体内水分量を算出する。
ステップS404では、ステップS403で算出された体内水分量が所定の閾値を超えるか否かに基づいて被検者が脱水状態か否かを判定する。なお、この場合の閾値とは、例えば、水を100%、空気を0%とした時の35%に相当する値が望ましい。
ステップS405では、今回の測定情報をメモリ203に格納する。図5は、メモリ203に格納される測定情報のデータ構成を示す図である。図5において、測定値501は、今回の測定により算出された体内水分量である。判定結果502は、今回の測定により算出された体内水分量に対して、ステップS404において判定された、脱水状態か非脱水状態かを示す情報である。測定時刻503は、今回の測定において計時部224から通知された時刻を示す情報である。測定時刻503としては、例えば、ステップS402において測定を実行した時点で計時部224から通知されている時刻とすることができる。
ステップS406では、今回の測定により算出された体内水分量を表示部112に表示する。このとき、脱水状態か非脱水状態かの判定結果に応じた表示形態により表示を行う(例えば、脱水状態の場合には、赤色にて体内水分量を表示し、非脱水状態の場合には、青色にて体内水分量を表示する)。
<5.体内水分計の製造工程>
次に、体内水分計100の製造工程について説明する。図6は、体内水分計100の製造工程を説明するための図である。
次に、体内水分計100の製造工程について説明する。図6は、体内水分計100の製造工程を説明するための図である。
図6に示すように、第1の回路基板153、第2の回路基板155が生成され、両者が配線154を介して相互に接続されるとともに、センサ部121がスライド機構151の端部から延設される配線152を介して第1の回路基板153に接続されると、ステップIにおいてマスキング処理が行われる。
マスキング処理とは、被膜加工を行わない領域にマスキングを施す処理であり、体内水分計100の場合、当該領域には、センサ部121及び第2の回路基板155のバッテリ搭載領域における電極部分、電源スイッチ111のオン/オフに伴って、第2の回路基板155において接触/非接触となる金属部分、ならびに、後述する校正設備と接続される部分等が含まれる。
ステップIIでは、スライド機構151、配線152、第1の回路基板153、配線154、第2の回路基板155に対して、被膜加工処理が行われる。なお、被膜加工処理の詳細は図7を用いて後述する。
ステップIIIでは、ステップIにおいてマスキング処理が施された領域のマスキングを除去することで、被膜を排除し、当該領域を露出させる。このように、センサ部121を露出させることでセンサ部121の感度を維持することができる。ステップIVでは、センサ部121、スライド機構151、配線152、第1の回路基板153、配線154、第2の回路基板155が、電気的に接続された状態のまま支持台601に載置される。
ステップVでは、第2の回路基板155が校正設備602と接続された後、校正設備602からの指示に従って校正処理が実行される。具体的には、水槽603に浸される前の状態(つまり、水分量0%のときの出力信号)と、水槽603に支持台601ごと浸された後の状態(つまり、水分量100%のときの出力信号)とに基づいて、校正処理が行われる。なお、校正結果は、メモリ203に書き込まれる。
ステップVIでは、支持台601から、センサ部121、スライド機構151、配線152、第2の回路基板153、配線154、第2の回路基板155が取り外され、乾燥された後、第2の回路基板155にバッテリが搭載された後、筐体に配置される。これにより、体内水分計100が完成する。
このように、本実施形態に係る体内水分計100では、被膜加工処理を行った後に、校正処理を行うため、校正処理に際して、水槽603にセンサ部121を浸す場合でも、耐水性が確保された状態で、水槽603に浸すことができる。この結果、校正処理時に第1の回路基板153や第2の回路基板155が浸水に伴って故障してしまうといった事態を回避することが可能となる。
<6.被膜加工処理の説明>
次に、図6のステップIIの被膜加工処理の詳細について説明する。図7は、被膜加工処理を説明するための図である。
次に、図6のステップIIの被膜加工処理の詳細について説明する。図7は、被膜加工処理を説明するための図である。
図7の7aは、化学蒸着により、ポリパラキシリレン樹脂で、対象物をコーティングする被膜加工方法を示した図である。図7の7aに示すように、当該被膜加工方法を実現するための装置は、気化炉701と、分解炉702と、蒸着室703とを備える。
気化炉701には、コーティング原料であるパリレンダイマーが設置され、装置全体を減圧した後、気化炉701を昇温(~180℃)することで、コーティング原料は気化される。
図7の7aに示すように、気化炉701において気化されたコーティング原料は、蒸着室703側へと導かれる際、高温(650~700℃)の分解炉を通過することで、熱分解されて、モノマーになる。当該モノマーは、室温の蒸着室内で対象物(マスキングされたセンサ部121、スライド機構151、配線152、第1の回路基板153、配線154、第2の回路基板155)に接触すると、熱を奪われてその表面で重合し、高分子量ポリパラキシリレン膜を形成する。これにより、ステップIIの被膜加工処理が完了する。なお、ポリパラキシレン膜は、パリレンNでも構わないし、塩素原子を含むパリレンCでも、パリレンDでも構わない。あるいはフッ素原子を含むパリレンHTでも構わない。
一方、図7の7bは、真空圧空などの熱成型手法により、封止フィルムで、対象物を封止する被膜加工方法を示した図である。図7の7bに示すように、当該被膜加工方法の場合、袋状の封止フィルム711で対象物(スライド機構151、配線152、第1の回路基板153、配線154、第2の回路基板155)を覆い、熱成型により、対象物表面にフィルムを圧着させる。なお、封止フィルム711を用いる場合、センサ部121及び第2の回路基板155のバッテリ搭載領域における電極部分、電源スイッチ111のオン/オフに伴って、第2の回路基板155において接触/非接触となる部分、ならびに校正設備602と接続される部分(つまり、第2の回路基板155の一部)には、開口部が設けられるものとする。封止フィルム711により覆われることがなく、露出した状態を得るためである。
以上の説明から明らかなように、本実施形態に係る体内水分計100は、筐体内に配置されるスライド機構151、配線152、第1の回路基板153、配線154、第2の回路基板155に対して、表面に被膜加工を施す構成とした。
これにより、体内水分計100全体をアルコール消毒した際、体内水分計100の筺体内に液体が侵入した場合であっても、第1の回路基板153及び第2の回路基板155が故障することはない。つまり、体内水分計100全体の衛生状態を維持することができるとともに、体内水分計100の長寿命化を図ることが可能となる。
また、本実施形態に係る体内水分計100は、製造工程において、被膜加工処理を行ったうえで校正処理を行うこととした。
これにより、校正処理に際して、水槽603にセンサ部121を浸す場合でも、耐水性が確保された状態で、水槽603に浸すことが可能となる。この結果、製造工程における故障の発生を軽減させることが可能となる。
[第2の実施形態]
上記第1の実施形態では、被膜加工処理として、化学蒸着により、ポリパラキシリレン樹脂を対象物に蒸着させる方法と、熱成型手法により、封止フィルムで対象物を覆う方法とについて説明したが、本発明はこれに限定されず、他の被膜加工方法を用いてもよい。
上記第1の実施形態では、被膜加工処理として、化学蒸着により、ポリパラキシリレン樹脂を対象物に蒸着させる方法と、熱成型手法により、封止フィルムで対象物を覆う方法とについて説明したが、本発明はこれに限定されず、他の被膜加工方法を用いてもよい。
また、上記第1の実施形態では、被膜加工処理の厚さについて特に言及しなかったが、例えば、被膜の厚みは0.2~2μm程度であることが望ましい。
また、上記第1の実施形態では、体内水分計100の筐体内に浸入した液体を外部に排出する構成について特に言及しなかったが、例えば、筐体内に侵入した液体を外部に排出するための貫通孔を筺体表面に設けるようにしてもよい。この場合、貫通孔の位置及び数は、特に限定されるものではないことは言うまでもない。
また、上記第1の実施形態では、センサ部121全体に対して被膜加工を行わない校正としたが、本発明はこれに限定されず、センサ部121のセンサヘッド123のみに対して被膜加工を行わない構成としてもよい。
本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために、以下の請求項を添付する。
Claims (7)
- スライド機構によりスライド可能に取り付けられたセンサ部が筺体の先端面に露出した体内水分計の製造方法であって、
前記体内水分計の筺体の内部に配置される部材に被膜加工を行う工程と、
前記センサ部と前記被膜加工された部材の一部とを浸水させた状態で、前記センサ部より出力された信号を用いて、校正処理を行い、校正結果を前記部材のメモリに書き込む工程と、
前記センサ部と前記校正結果がメモリに書き込まれた前記部材とを前記筺体に取り付ける工程と
を備えることを特徴とする体内水分計の製造方法。 - 前記被膜加工を行う工程は、前記部材に、コーティング原料を化学蒸着させる工程であることを特徴とする請求項1に記載の体内水分計の製造方法。
- 前記センサ部をマスキングする工程と、
前記マスキングされたセンサ部が接続された前記部材に被膜加工が行われた後に、該センサ部のマスキングを除去することで、該センサ部の被膜を排除する工程と
を更に備えることを特徴とする請求項2に記載の体内水分計の製造方法。 - 前記センサ部をマスキングする工程は、更に、前記部材のバッテリ搭載領域の一部をマスキングし、
前記排除する工程は、前記部材のバッテリ搭載領域の一部の被膜を除去することを特徴とする請求項3に記載の体内水分計の製造方法。 - 前記被膜加工を行う工程は、熱成型することにより、所定のフィルムで前記部材を封止する工程であることを特徴とする請求項1に記載の体内水分計の製造方法。
- 前記所定のフィルムは、前記部材のバッテリ搭載領域の一部に開口部が形成されていることを特徴とする請求項5に記載の体内水分計の製造方法。
- スライド機構によりスライド可能に取り付けられたセンサ部が筺体の先端面に露出した体内水分計であって、
前記筺体の内部に配置される部材は、
被膜加工されており、かつ、
前記センサ部を、該部材に電気的に接続した状態で浸水させた場合に、前記センサ部より出力された信号を用いて前記センサ部を校正処理した結果が、書き込まれたメモリを有することを特徴とする体内水分計。
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Legal Events
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Ref document number: 12882810 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
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