專利名稱：生物阻抗的測定裝置及其測定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生物阻抗的測定裝置。
背景技術(shù)：
為了測定身體脂肪等，廣泛使用生物阻抗的測定裝置。身體的成分中，肌肉水分 多，但是脂肪沒有水分。因此，生物阻抗值是肌肉越多就越低，脂肪越多就越高。測定生物 阻抗值，能夠簡便且以高的再現(xiàn)度能求出被測定者的身體水分量、肌肉量、脂肪量。該裝置通過以下過程測定生物阻抗使電極附著在身體部位上，例如兩手、兩腳， 根據(jù)測定部位在該電極中選擇一對，施加用于測定的電流信號后，根據(jù)測定部位選擇適當(dāng) 的電極對，測定其兩端的電壓。例如，從左腕向右腕施加電流后，如果測定從左腕到左腳的 電壓降，就能測定重復(fù)區(qū)間的左腕的生物阻抗?？墒?，為了在不同部位測定阻抗，必須重復(fù)在各不同部位上依次施加信號進(jìn)行測 定的過程。此外，在體內(nèi)的水分中存在細(xì)胞內(nèi)水分和細(xì)胞外水分，細(xì)胞膜將它們區(qū)分。通過 細(xì)胞膜，細(xì)胞利用電容以電路式地進(jìn)行工作，所以作為低頻，無法測定細(xì)胞內(nèi)水分的量。健 康的人的細(xì)胞內(nèi)水分和細(xì)胞外水分能取得均衡，但是存在不是這樣的情況。因此，為了測定 細(xì)胞內(nèi)水分和細(xì)胞外水分，必須對于多個(gè)頻率測定生物阻抗。由此，生物阻抗的測定裝置對 多個(gè)頻率成分測定阻抗，并基于此計(jì)算生物阻抗。由于這樣在不同部位重復(fù)，此外，對多個(gè)頻率進(jìn)行重復(fù)，所以在測定上花費(fèi)相當(dāng)長 的時(shí)間。在這樣的測定時(shí)間中，如果被測定者活動(dòng)，或者說話，生物阻抗就變?yōu)椴环€(wěn)定。這樣，由于以往的生物阻抗的測定技術(shù)對于多種的頻率成分，必須重復(fù)幾次信號 施加和測定的過程，所以具有花費(fèi)很長測定時(shí)間的問題。此外，在漫長的測定時(shí)間中，被測 定者活動(dòng)，或者說話的情況下，不同頻率成分中測定條件改變，由此，存在測定誤差增大的 問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明用于解決這樣的問題，其目的在于，減少生物阻抗的測定中必要的時(shí)間。本發(fā)明的目的還在于，減少生物阻抗的測定的測定誤差。本發(fā)明的目的還在于，在減少生物阻抗的測定中必要的時(shí)間同時(shí)，使電路結(jié)構(gòu)變
得簡單。用于實(shí)現(xiàn)所述目的的本發(fā)明的一種方式的生物阻抗的測定裝置包括與被測定者 的身體部位接觸的多個(gè)電極；生成用于生物阻抗的測定的輸入電信號并將輸入電信號供給 所述多個(gè)電極中的一部分電極的輸入信號生成部；根據(jù)由所述多個(gè)電極中的一部分電極輸 出的輸出電信號來測定生物阻抗的生物阻抗測定部；以及顯示測定狀態(tài)和結(jié)果的顯示部。 根據(jù)本發(fā)明的特征的方式之一，輸入電信號包括分別提供給所述多個(gè)電極中的一部分電極 并具有不同的頻率的多個(gè)電信號。供給輸入電信號的電極和輸出輸出電信號的電極相互間 可以是同一電極、不同的電極、只有一部分相同的電極。
根據(jù)本發(fā)明的這樣的方式，不同部位的測定可以使用彼此不同的頻率成分的信號 同時(shí)進(jìn)行。本發(fā)明的其它方式的生物阻抗的測定裝置包括與被測定者的身體部位接觸的多 個(gè)電極；生成用于生物阻抗的測定的輸入電信號并將輸入電信號供給所述多個(gè)電極中的一 部分電極的輸入信號生成部；根據(jù)通過所述多個(gè)電極中的另一部分電極輸出的輸出電信號 來測定生物阻抗的生物阻抗測定部；以及顯示測定狀態(tài)和結(jié)果的顯示部。供給輸入電信號 的電極和輸出輸出電信號的電極相互之間可以是同一電極、不同的電極、只有一部分相同 的電極。根據(jù)本發(fā)明的這樣的方式，通過包括多個(gè)頻率成分的合成信號，可一次進(jìn)行對多 個(gè)頻率的測定。根據(jù)本發(fā)明的方式之一，輸入電信號包含合成了彼此不同的頻率的電信號的信 號。在本發(fā)明中，生物可以說是概略地適用電路上重疊的原理(superposition principle) 的線性電路。如果生物不隨時(shí)間變化，對必須獲得的多個(gè)頻率進(jìn)行依次測定的結(jié)果就能根 據(jù)相對于合成了這些頻率的信號的結(jié)果求出。根據(jù)本發(fā)明的其它特征的形式，阻抗測定部按不同頻率成分將輸出電信號分離， 來測定生物阻抗。根據(jù)本發(fā)明的這樣的方式，對多個(gè)頻率的阻抗測定可只進(jìn)行一次，因此，測定時(shí)間 能以測定頻率的個(gè)數(shù)的比率縮短。此外，由此，能回避測定時(shí)間中因被測定者所產(chǎn)生的測定誤差。本發(fā)明的生物阻抗的測定裝置能用一次的測定進(jìn)行對多個(gè)頻率的阻抗測定，因 此，測定時(shí)間能以測定頻率的個(gè)數(shù)的比率縮短。并且，能回避伴隨著測定時(shí)間增加因被測定 者所產(chǎn)生的測定誤差。不僅如此，以往，為了避免測定時(shí)間過度增加，能使用的頻率的個(gè)數(shù)有限?？墒?，根 據(jù)本發(fā)明，在測定中使用的頻率的個(gè)數(shù)劃時(shí)代地增多。由此，能更正確且精密地獲得豐富的 生物信息。


圖1是概略地說明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的生物阻抗的測定裝置的整體結(jié)構(gòu)和 使用狀態(tài)的圖；圖2是表示本發(fā)明的更具體化的一個(gè)實(shí)施方式的圖；圖3是表示本發(fā)明的其它具體化的實(shí)施方式的圖；圖4A是表示本發(fā)明的其它實(shí)施方式的輸入信號生成部100的一個(gè)例子的圖；圖4B是表示本發(fā)明的其它實(shí)施方式的輸入信號生成部100的其它例子的圖；圖5A是表示本發(fā)明的其它實(shí)施方式的阻抗測定部330的一個(gè)例子的圖；圖5B是表示本發(fā)明的其它實(shí)施方式的阻抗測定部330的其它例子的圖；圖5C是表示本發(fā)明的其它實(shí)施方式的阻抗測定部330的其它例子的圖。
具體實(shí)施例方式通過后面描述的實(shí)施方式使上述的以及追加的本發(fā)明的方式變得更明確。以下，參照添加的附圖并通過記述的優(yōu)選的實(shí)施方式對這樣的本發(fā)明的方式進(jìn)行說明，以使從業(yè) 人員能夠理解并再現(xiàn)。圖1是概略地說明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的生物阻抗的測定裝置的整體結(jié)構(gòu)和 使用狀態(tài)的圖。如圖所示，一個(gè)實(shí)施方式的生物阻抗的測定裝置包括與被測定者的身體部 位接觸的多個(gè)電極900;生成用于生物阻抗的測定的輸入電信號并供給所述多個(gè)電極中的 一部分電極的輸入信號生成部100 ；根據(jù)由所述多個(gè)電極中的一部分電極輸出的輸出電信 號來測定生物阻抗的生物阻抗測定部300 ；以及顯示測定狀態(tài)和結(jié)果的顯示部530。輸入電 信號包含分別提供給所述多個(gè)電極中的一部分電極且具有不同的頻率的多個(gè)電信號。在優(yōu) 選的一個(gè)實(shí)施方式中，構(gòu)成輸入電信號的多個(gè)電信號分別同時(shí)提供給多個(gè)電極中的一部分 電極。在本發(fā)明中，施加輸入電信號的電極和輸出輸出電信號的電極根據(jù)實(shí)施方式，相 互之間可以是同一電極、不同的電極、只有一部分相同的電極，此外，在同一實(shí)施方式內(nèi)也 它們也可以是同一電極、不同的電極、只有一部分相同的電極。在圖示的實(shí)施方式中，對兩 手、兩腳分別分配2個(gè)電極900。如果在這2個(gè)中的一個(gè)施加輸入電信號，就用剩下的一個(gè) 測定輸出電信號。例如，測定右手的阻抗的情況下，在左手和右手的驅(qū)動(dòng)電極施加輸入電信 號，例如電流信號。此外，可測定右手的讀出電極和右腳的讀出電極之間的電壓降。接著， 可測定輸入信號區(qū)間和輸出信號區(qū)間重疊的部分的右手的阻抗?？墒?，本發(fā)明并不局限于 此，包括不按不同部位測定的方式的多種電極方式。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方式，輸入信號生成部100輸出多個(gè)電信號。該多個(gè)信號相互 之間頻率不同。在優(yōu)選的一個(gè)實(shí)施方式中，該多個(gè)電信號是頻率不同的正弦波信號。各信 號提供給對應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電極。阻抗測定部300按不同頻率成分將輸出電信號分離，并測定生 物阻抗。顯示部530顯示測定狀態(tài)信息，幫助電極900充分接觸測定部位并維持正確的測 定姿態(tài)。此外，顯示部530顯示中間和最終測定結(jié)果。操作部510能成為用于輸入測定的 基礎(chǔ)材料的性別、身高、年齡等個(gè)人信息的利用了鍵盤或者觸摸屏或者加速度傳感器等的 數(shù)據(jù)輸入部件?？刂撇?00統(tǒng)一控制裝置整體，由微處理器和保存了程序代碼的存儲器構(gòu) 成。如從業(yè)人員所知，生物阻抗測定部300或者輸入信號生成部100的一部分的結(jié)構(gòu)能作 為可在微處理器內(nèi)執(zhí)行的程序代碼實(shí)現(xiàn)。圖2是表示本發(fā)明的更具體化的一個(gè)實(shí)施方式的圖。如圖所示，輸入信號生成 部100包括分別以不同的頻率振蕩的多個(gè)正弦波振蕩器110-1、110-2、110-3、110-4。多個(gè) 正弦波振蕩器110-1、110-2、110-3、110-4的輸出分別連接在多個(gè)驅(qū)動(dòng)電極910-1、910-2、 910-3、910-4上。多個(gè)正弦波振蕩器的輸出分別同時(shí)施加在多個(gè)驅(qū)動(dòng)電極上。多個(gè)讀出電極 930-1、930-2、930-3、930-4的輸出信號分別連接在多個(gè)輸出濾波器310-1、310-2、310_3、 310-4上。多個(gè)輸出濾波器是在控制部500的控制下，只使各部位的測定中所必要的頻帶的 正弦波通過的帶通濾波器。在測定生物阻抗時(shí)，在穩(wěn)定狀態(tài)下，各頻率的正弦波信號近似為獨(dú)立地滿足電路 法則。這在線性電路中是重疊的原理的基本的假定。例如，在右腕驅(qū)動(dòng)電極和左腕驅(qū)動(dòng)電 極施加fl頻率的正弦波電流。這時(shí)，如果測定右腕讀出電極和右腳讀出電極之間的fl頻 率的電壓信號，就能測定右腕部位的生物阻抗。例如，在右腕驅(qū)動(dòng)電極和右腳驅(qū)動(dòng)電極施加f2頻率的正弦波電流，如果測定左腕讀出電極和左腳讀出電極之間的f2成分的電壓信號， 就能測定軀干部位的生物阻抗。各輸出濾波器310-1、310-2、310-3、310-4的輸出信號臨時(shí) 保存在阻抗計(jì)算部330內(nèi)的寄存器中。阻抗計(jì)算部330根據(jù)該值計(jì)算生物阻抗值?？刂撇?500控制輸入信號生成部100和阻抗計(jì)算部330，將在短時(shí)間中重復(fù)幾次這樣的測定而計(jì)算 出的阻抗值進(jìn)行平均，能計(jì)算出更正確的值。根據(jù)本發(fā)明的這樣的方式，對生物的任意部位同時(shí)施加多個(gè)頻率成分，同時(shí)對多 個(gè)頻率成分測定生物阻抗，一次就可以對身體部位的整體進(jìn)行阻抗的測定。在圖示的實(shí)施方式中，輸出濾波器310-1、310-2、310-3、310_4記述為帶通濾波 器。可是，本發(fā)明并不局限于此，能利用使各頻率成分分離的多種技術(shù)，例如數(shù)字帶通濾波 器、模擬傅立葉變換、數(shù)字傅立葉變換等。這些變形例能夠通過后面描述的實(shí)施方式理解。圖3是概略地表示本發(fā)明的其它實(shí)施方式的整體結(jié)構(gòu)的框圖。如圖所示，輸入 信號生成部100包括分別以不同的頻率振蕩的多個(gè)正弦波振蕩器110-1、110-2、110-3、 110-4。多個(gè)正弦波振蕩器110-1、110-2、110-3、110-4的輸出經(jīng)過驅(qū)動(dòng)開關(guān)部150分別與 多個(gè)驅(qū)動(dòng)電極910-1、910-2、910-3、910-4連接。驅(qū)動(dòng)開關(guān)部150根據(jù)測定部位，依次將多 個(gè)正弦波振蕩器110-1、110_2、110-3、110-4的輸出與多個(gè)驅(qū)動(dòng)電極910-1、910-2、910-3、 910-4連接。另一方面，多個(gè)讀出電極930-1、930-2、930-3、930_4的輸出信號分別經(jīng)過讀出開 關(guān)部350分別連接在多個(gè)輸出濾波器310-1、310-2、310-3、310-4上。多個(gè)輸出濾波器是在 控制部500的控制下，只使各部位的測定中所必要的頻帶的正弦波通過帶通濾波器。讀出 開關(guān)部350根據(jù)測定部位，依次將多個(gè)讀出電極930-1、930-2、930-3、930-4的輸出信號與 多個(gè)輸出濾波器310-1、310-2、310-3、310-4連接。以下的表用于說明驅(qū)動(dòng)開關(guān)部150和讀出開關(guān)部350的動(dòng)作。在時(shí)刻T = tl，在 用于測定右腕的驅(qū)動(dòng)電極上施加頻率fl的電流信號，在相應(yīng)的讀出電極上測定頻率fl的 電壓。在同一時(shí)刻，在左腕上使用頻率f2，在軀干上使用頻率f3，在右腳上使用頻率f4，在 左腳上使用頻率f5。在時(shí)刻T = t2，在右腕上使用頻率f5，在左腕上使用頻率H，在軀干 上使用頻率f2，在右腳上使用頻率f3，在左腳上使用頻率f4。在時(shí)刻T = t3，在右腕上使 用頻率f4，在左腕上使用頻率f5，在軀干上使用頻率H，在右腳上使用頻率f2，在左腳上使 用頻率f3。 可使得以上的開關(guān)動(dòng)作以旋轉(zhuǎn)方式進(jìn)行。在本實(shí)施方式中，對多個(gè)頻率的測定利用開關(guān)依次進(jìn)行，但是能在一瞬間，計(jì)算出 不同部位上不同的頻率下的生物阻抗值。測定頻率的個(gè)數(shù)比測定部位的個(gè)數(shù)更多，所以整 體的測定時(shí)間與以往相比，能縮短很多。在圖示的實(shí)施方式中，輸出濾波器310-1、310-2、310-3、310_4記述為帶通濾波 器?？墒?，本發(fā)明并不局限于此，能利用使各頻率成分分離的多種技術(shù)，例如數(shù)字帶通濾波 器、模擬傅立葉變換、數(shù)字傅立葉變換等。這些變形例能通過后面描述的實(shí)施方式理解。參照圖1，說明本發(fā)明的其它實(shí)施方式。一個(gè)實(shí)施方式的生物阻抗的測定裝置能包 括與被測定者的身體部位接觸的多個(gè)電極900 ；生成用于生物阻抗的測定的輸入電信號 并供給這些多個(gè)電極中的一部分電極的輸入信號生成部100 ；根據(jù)通過多個(gè)電極中的另一 部分電極輸出的輸出電信號來測定生物阻抗的生物阻抗測定部300 ；以及顯示測定狀態(tài)和 結(jié)果的顯示部530。根據(jù)本發(fā)明的特征的一個(gè)方式，輸入信號生成部100輸出的輸入電信號包含合成 了彼此不同頻率的電信號的信號。此外，根據(jù)本發(fā)明的其它特征的方式，阻抗測定部300按 不同頻率成分將輸出電信號分離并測定生物阻抗。顯示部530顯示測定狀態(tài)信息，幫助電極900充分接觸測定部位并維持正確的測 定姿態(tài)。此外，顯示部530顯示中間和最終測定結(jié)果。操作部510能成為用于輸入測定的 基礎(chǔ)材料的性別、身高、年齡等個(gè)人信息的利用了鍵盤或者觸摸屏或者加速度傳感器等的 數(shù)據(jù)輸入部件。控制部500統(tǒng)一控制裝置整體，由微處理器和保存了程序代碼的存儲器構(gòu) 成。如從業(yè)人員所知，阻抗測定部300或者輸入信號生成部100的一部分的結(jié)構(gòu)能作為可 在微處理器內(nèi)執(zhí)行的程序代碼實(shí)現(xiàn)。如圖1所示，圖4A是在所述的生物阻抗的測定裝置中，表示輸入信號生成部100 的一個(gè)實(shí)施方式的圖。如圖所示，一個(gè)實(shí)施方式的輸入信號生成部100包括分別以不同頻 率振蕩的多個(gè)振蕩器110、和將這些多個(gè)振蕩器的輸出信號合成的混合部130。輸出開關(guān)部 150根據(jù)測定部位，適當(dāng)切換由混合部130合成的輸入電信號并進(jìn)行供給。多個(gè)振蕩器110 可以分別是獨(dú)立的振蕩電路?？墒?，從業(yè)人員知道例如多個(gè)振蕩器110能變更為多種方式， 例如包括一個(gè)振蕩電路、將它分頻并且生成遞倍頻率的電路和將它調(diào)制為正弦波的電路的 結(jié)構(gòu)。如圖1所示，圖4B是在所述的生物阻抗的測定裝置中，表示輸入信號生成部100 的其它實(shí)施方式的圖。如圖所示，其它實(shí)施方式的輸入信號生成部100包括保存與分別具 有不同頻率的多個(gè)信號成分合成的信號相當(dāng)?shù)膯我坏臄?shù)字信號的采樣值的輸入信號存儲 器120，和讀取該存儲器120中保存的采樣值并變換為模擬信號的信號合成部140。分別具 有不同的頻率的正弦波的合成信號是具有與具有最大周期的正弦波的周期相當(dāng)?shù)闹芷诘?單一的周期性信號。根據(jù)本發(fā)明的特征的一個(gè)方式，輸入信號存儲器120保存數(shù)字信號的 一周期的采樣值，所述信號合成部在周期性地訪問所述存儲器的同時(shí)合成信號。也可以如 正弦波那樣，是以半周期為中心、原點(diǎn)對稱的信號的情況下，只保存半周期的采樣值，取保 存的采樣值的負(fù)數(shù)值，生成剩下的半周期。信號合成部140包括生成用于訪問輸入信號存儲器120的地址并進(jìn)行供給的存 儲器控制器144，和通過存儲器控制器144供給的地址值來將從輸入信號存儲器120輸出的采樣值變換為模擬信號的數(shù)字_模擬變換器142。如圖1所示，圖5A是在所述的生物阻抗的測定裝置中，表示阻抗計(jì)算部330的一 個(gè)實(shí)施方式的圖。如圖所示，阻抗測定部300包括按不同頻率成分將輸出電信號分離的輸 出濾波器310，和分析從所述輸出濾波器310輸出的多個(gè)信號成分并計(jì)算生物阻抗的阻抗 計(jì)算部330。在圖示的實(shí)施方式中，輸入開關(guān)部350根據(jù)測定部位，選擇多個(gè)電極中的一對。在 優(yōu)選的一個(gè)實(shí)施方式中，輸出濾波器310可以是分別具有與所述輸入電信號的頻率成分對 應(yīng)的帶通頻率的多個(gè)帶通濾波器310-1、310-2、"^。-?。?。該帶通濾波器可以由模擬濾波 器構(gòu)成，也可以由數(shù)字濾波器構(gòu)成。如圖1所示，圖5B是在所述的生物阻抗的測定裝置中，表示阻抗測定部300的其 它實(shí)施方式的圖。如圖所示，阻抗測定部300包括將輸出電信號進(jìn)行傅立葉變換的傅立葉 變換部320，和根據(jù)所述傅立葉變換部320輸出的不同頻率成分的傅立葉系數(shù)來計(jì)算生物 阻抗的生物阻抗計(jì)算部340。從輸入信號生成部100供給的輸入電信號是多個(gè)頻率的正弦 波的合成信號，所以理想的是，輸出的輸出電信號只輸出包含在輸入電信號中的正弦波成 分。因此，傅立葉變換部320只求出與包含在輸入電信號中的頻率成分相當(dāng)?shù)南禂?shù)。公知 用于傅立葉變換的模擬電路組合了乘法器和積分器。阻抗計(jì)算部340根據(jù)由傅立葉變換部 320求出的系數(shù)值求出生物阻抗值。輸入開關(guān)部350與圖5A的相同。如圖1所示，圖5C是在所述的生物阻抗的測定裝置中，表示阻抗測定部300的其 它實(shí)施方式的圖。如圖所示，阻抗測定部300包括將輸出電信號變換為數(shù)字的模擬/數(shù) 字變換器321 ；將所述數(shù)字變換的信號進(jìn)行傅立葉變換的數(shù)字傅立葉變換部323 ；以及根據(jù) 所述數(shù)字傅立葉變換部323的對應(yīng)的頻率成分的系數(shù)值來計(jì)算生物阻抗值的阻抗計(jì)算部 340。圖5C除了使用FFT、DFT那樣的數(shù)字傅立葉變換，與圖5B的情況相同。輸入開關(guān)部 350也與圖5A的相同。輸入開關(guān)部350或者輸出開關(guān)部150不是必須的結(jié)構(gòu)。在不同測定 部位上獨(dú)立地構(gòu)成電路的情況下，能省略它們。以下，對本發(fā)明的生物阻抗的測定方法進(jìn)行說明。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的生物阻抗的測定方法包括在與被測定者的身體部位接 觸的驅(qū)動(dòng)電極上施加具有彼此不同的頻率的電信號的信號施加階段，和按不同頻率成分對 與被測定者的身體部位接觸的讀出電極輸出的信號成分進(jìn)行分析并計(jì)算生物阻抗值的阻 抗測定階段。在一個(gè)實(shí)施方式中，阻抗測定階段包括對于各讀出電極輸出的信號成分，只將特 定頻率的信號成分過濾的階段；和根據(jù)過濾的信號成分的值來計(jì)算生物阻抗的阻抗計(jì)算階 段。本發(fā)明的其它實(shí)施方式的生物阻抗的測定方法包括在與被測定者的身體部位接 觸的驅(qū)動(dòng)電極上施加包含合成了彼此不同的頻率的多個(gè)電信號的信號的電信號的信號施 加階段，和按不同頻率成分對與被測定者的身體部位接觸的測定電極輸出的信號成分進(jìn)行 分析并測定生物阻抗的阻抗測定階段。在一個(gè)實(shí)施方式中，信號施加階段包括使分別具有不同的頻率的多個(gè)電信號振 蕩的階段，和將所述振蕩的多個(gè)電信號合成的階段。此外，在其它實(shí)施方式中，信號施加階 段包括從存儲器讀取與分別具有不同頻率的多個(gè)信號成分合成的信號相當(dāng)?shù)膯我粩?shù)字信
10號的采樣值的存儲器訪問階段，和將讀取的數(shù)據(jù)變換為模擬電信號的信號變換階段。根據(jù) 施加的方式，這里，信號施加階段可以是反復(fù)進(jìn)行讀取存儲器中保存的一周期的采樣值的 至少一部分的存儲器訪問階段和信號變換階段的階段。在一個(gè)實(shí)施方式中，阻抗測定階段包括按不同頻率成分將與被測定者的身體部 位接觸的測定電極輸出的信號分離的濾波階段，和根據(jù)所述分離的信號的值來計(jì)算生物阻 抗的阻抗計(jì)算階段。此外，在其它實(shí)施方式中，阻抗計(jì)算階段包括對與被測定者的身體部 位接觸的測定電極輸出的信號進(jìn)行傅立葉變換的傅立葉變換階段，和根據(jù)在所述傅立葉變 換階段求出的傅立葉系數(shù)值來計(jì)算生物阻抗的生物阻抗計(jì)算階段。以上，參照添加的附圖，以描述的優(yōu)選的實(shí)施方式為中心，對本發(fā)明進(jìn)行了說明， 但是，并不局限于此。因此，本發(fā)明必須根據(jù)包括從所述的實(shí)施方式可自明地導(dǎo)出的變形的 意圖的權(quán)利要求書進(jìn)行解析。工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明能夠在生物阻抗的測定裝置及其測定方法的領(lǐng)域中應(yīng)用。
權(quán)利要求
一種生物阻抗的測定裝置，該測定裝置包括與被測定者的身體部位接觸的多個(gè)電極；生成用于生物阻抗的測定的輸入電信號，并將所述輸入電信號供給所述多個(gè)電極中的一部分電極的輸入信號生成部；根據(jù)由所述多個(gè)電極中的一部分電極輸出的輸出電信號來測定生物阻抗的生物阻抗測定部；以及顯示測定狀態(tài)和結(jié)果的顯示部，其特征在于將具有不同頻率的多個(gè)所述輸入電信號分別同時(shí)提供給所述多個(gè)電極中的一部分電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物阻抗的測定裝置，其特征在于所述生物阻抗測定部根 據(jù)將輸出電信號按不同頻率成分分離后的信號來計(jì)算生物阻抗值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生物阻抗的測定裝置，其特征在于 所述輸入信號生成部包括產(chǎn)生彼此不同的頻率的正弦波的多個(gè)正弦波振蕩器，和根據(jù)測定部位，將所述多個(gè)正弦波振蕩器的輸出分別與多個(gè)驅(qū)動(dòng)電極連接的驅(qū)動(dòng)開關(guān)部；所述阻抗測定部包括分別利用輸入信號提取與所述正弦波振蕩器對應(yīng)的頻率成分的信號值的多個(gè)濾波器，和根據(jù)測定部位，將多個(gè)讀出電極的輸出分別與所述多個(gè)濾波器連接的讀出開關(guān)部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的生物阻抗的測定裝置，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)開關(guān)部根據(jù)測 定部位將所述多個(gè)正弦波振蕩器的輸出分別與多個(gè)驅(qū)動(dòng)電極同時(shí)連接，所述讀出開關(guān)部根 據(jù)測定部位將多個(gè)讀出電極的輸出分別與所述多個(gè)濾波器同時(shí)連接。
5.一種生物阻抗的測定裝置，該測定裝置包括 與被測定者的身體部位接觸的多個(gè)電極；生成用于生物阻抗的測定的輸入電信號，并將所述輸入電信號供給所述多個(gè)電極中的 一部分電極的輸入信號生成部；根據(jù)通過所述多個(gè)電極中的一部分電極輸出的輸出電信號來測定生物阻抗的生物阻 抗測定部；以及顯示測定狀態(tài)和結(jié)果的顯示部，其特征在于所述輸入電信號包括合成了彼此不同頻率的電信號的信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的生物阻抗的測定裝置，其特征在于所述生物阻抗測定部根 據(jù)將輸出電信號按不同頻率成分分離后的信號來計(jì)算生物阻抗值。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的生物阻抗的測定裝置，其特征在于 所述輸入信號生成部包括分別以不同的頻率振蕩的多個(gè)振蕩器，和 合成所述多個(gè)振蕩器的輸出信號的混合部。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的生物阻抗的測定裝置，其特征在于 所述輸入信號生成部包括保存與分別具有不同頻率的多個(gè)信號成分合成的信號相當(dāng)?shù)膯我坏臄?shù)字信號的采樣 值的輸入信號存儲器，和讀取所述存儲器中保存的采樣值并將該采樣值變換為模擬信號的信號合成部。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的生物阻抗的測定裝置，其特征在于所述輸入信號存儲器保 存數(shù)字信號的一周期的采樣值的至少一部分，所述信號合成部在周期性地訪問所述存儲器 的同時(shí)合成信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的生物阻抗的測定裝置，其特征在于 所述阻抗測定部包括將輸出電信號按不同頻率成分分離的輸出濾波器，和對從所述輸出濾波器輸出的多個(gè)信號成分進(jìn)行分析并計(jì)算生物阻抗的阻抗計(jì)算部。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的生物阻抗的測定裝置，其特征在于所述輸出濾波器是分 別具有與所述輸入電信號的頻率成分對應(yīng)的帶通頻率的多個(gè)帶通濾波器。
12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的生物阻抗的測定裝置，其特征在于 所述阻抗測定部包括對輸出電信號進(jìn)行傅立葉變換的傅立葉變換部，和根據(jù)由所述傅立葉變換部輸出的不同頻率成分的傅立葉系數(shù)來計(jì)算生物阻抗的阻抗 計(jì)算部。
13.根據(jù)權(quán)利要求6所述的生物阻抗的測定裝置，其特征在于 所述阻抗測定部包括將輸出電信號變換為數(shù)字的模擬/數(shù)字變換器；對所述數(shù)字變換的信號進(jìn)行數(shù)字傅立葉變換的數(shù)字傅立葉變換部；以及根據(jù)所述數(shù)字傅立葉變換部的對應(yīng)的頻率成分的系數(shù)值來計(jì)算生物阻抗值的阻抗計(jì)算部。
14.一種生物阻抗的測定方法，其特征在于，該測定方法包括在與被測定者的身體部位接觸的驅(qū)動(dòng)電極上同時(shí)施加具有彼此不同的頻率的電信號 的信號施加階段，和按不同頻率成分對與被測定者的身體部位接觸的讀出電極輸出的信號成分進(jìn)行分析 并計(jì)算生物阻抗值的阻抗測定階段。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的生物阻抗的測定方法，其特征在于 所述阻抗測定階段包括對于各讀出電極輸出的信號成分，只將特定頻率的信號成分過濾的階段；和 根據(jù)所過濾的信號成分的值來計(jì)算生物阻抗的阻抗計(jì)算階段。
16.一種生物阻抗的測定方法，其特征在于，該測定方法包括在與被測定者的身體部位接觸的驅(qū)動(dòng)電極上施加包含信號的電信號的信號施加階段， 所包含的信號合成了彼此不同的頻率的多個(gè)電信號；和按不同頻率成分對與被測定者的身體部位接觸的測定電極輸出的信號成分進(jìn)行分析 并測定生物阻抗的阻抗測定階段。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的生物阻抗的測定方法，其特征在于 所述阻抗測定階段包括按不同頻率成分對與被測定者的身體部位接觸的測定電極輸出的信號進(jìn)行分離的濾 波階段，和根據(jù)所分離的信號的值來計(jì)算生物阻抗的阻抗計(jì)算階段。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的生物阻抗的測定方法，其特征在于 所述阻抗測定階段包括對與被測定者的身體部位接觸的測定電極輸出的信號進(jìn)行傅立葉變換的傅立葉變換 階段，和根據(jù)在所述傅立葉變換階段中求出的傅立葉系數(shù)值來計(jì)算生物阻抗的阻抗計(jì)算階段。
19.根據(jù)權(quán)利要求16 18中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的生物阻抗的測定方法，其特征在于所述信號施加階段包括使分別具有不同的頻率的多個(gè)電信號振蕩的階段，和 將所述振蕩的多個(gè)電信號合成的階段。
20.根據(jù)權(quán)利要求16 18中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的生物阻抗的測定方法，其特征在于所述信號施加階段包括從存儲器讀取與分別具有不同頻率的多個(gè)信號成分合成的信號相當(dāng)?shù)膯我坏臄?shù)字信 號的采樣值的存儲器訪問階段，和將讀取的數(shù)據(jù)變換為模擬電信號的信號變換階段。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的生物阻抗的測定方法，其特征在于所述信號施加階段反 復(fù)進(jìn)行讀取存儲器中保存的一周期的采樣值的至少一部分的存儲器訪問階段和信號變換 階段。
全文摘要
本發(fā)明提供生物阻抗的測定裝置及其測定方法。生物阻抗的測定裝置在驅(qū)動(dòng)電極上施加信號，將從讀出電極輸出的信號按不同頻率成分分離，計(jì)算生物阻抗值，其中所施加的信號使用重疊的原理合成了多個(gè)頻率的正弦波信號。同時(shí)對多種的頻率成分進(jìn)行測定，所以能縮短測定時(shí)間。此外，可除去由于長的測定時(shí)間形成的被測定者的活動(dòng)等這樣的測定錯(cuò)誤的主要因素，使正確并且具有可靠性的測定成為可能。
文檔編號A61B5/053GK101849827SQ201010139920
公開日2010年10月6日 申請日期2010年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月30日
發(fā)明者車基哲 申請人:(株)拜斯倍斯