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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Messung
der bioelektrischen Impedanz und eine Vorrichtung zum Messen der
Körperzusammensetzung.
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Beschreibung
des Standes der Technik
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Eine
elektrische Impedanz eines lebenden Körpers ist typischerweise durch
eine einer konzentrierten Konstante äquivalente Schaltung dargestellt, umfassend
einen extrazellulären
Fluidwiderstand Re, einen intrazellulären Fluidwiderstand Ri, und eine Zellmembrankapazität Cm, wie
dies in 1 gezeigt ist. In der Praxis
sind mehrere Zellen, die den lebenden Körper ausbilden, jeweils durch
individuelle Schaltungen bzw. Schaltkreise dargestellt, die unterschiedliche
Konstanten aufgrund ihrer unterschiedlichen Formen und Charakteristika
bzw. Merkmale aufweisen. So zeigt in dem lebenden Körper als
eine Zusammenstellung bzw. Aggregation von derartigen Zellen sein
Vektorimpedanzort nicht einen Halbkreis bei einer Varianz in dem
Fall eines Messens der einer konzentrierten Konstanten äquivalenten
Schaltung, sondern zeigt einen Kreisbogen, der in dem Cole-Cole-Modell
gegeben ist.
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Somit
ist die elektrische Impedanz des lebenden Körpers allgemein durch einen
kreisbogenartigen Ort dargestellt, der in 2 gezeigt
ist. In 2 stellt die x-Achse eine Widerstandskomponente
der Impedanz dar, während
die y-Achse eine
Reaktanzkomponente der Impedanz darstellt. Da die Reaktanzkomponente
der bioelektrischen Impedanz einen negativen Wert aufgrund ihrer
kapazitiven Eigenschaft aufweist, ist der Vektorort der bioelektrischen Impedanz
auf der Unterseite der realen Achse gedruckt, wie dies in 2 gezeigt
ist.
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Bezugnehmend
auf 3 zeigen R0, Rinf und Zc jeweils einen Widerstand bei 0-Frequenz,
einen Widerstand bei unendlicher Frequenz und einen bioelektrischen
Impedanzwert bei Frequenz Fc an. Betreffend R0 und
Rinf, haben diese nur eine Widerstandskomponente,
da ihr Reaktanzwert null ist. Bei der Frequenz Fc erreicht ein Absolutwert
der Reaktanzkomponente ihr Maximum und Zc ist ein bioelektrischer
Impedanzwert bei dieser Frequenz. Wie dies hier verwendet wird,
wird die Frequenz, wo der Absolutwert der Reaktanzkomponente sein
Maximum erreicht, als eine charakteristische Frequenz bezeichnet.
Jede Körperzusammensetzung,
wie Gesamtkörper-Wasser,
da intrazelluläres
Wasser ein, extrazelluläres
Wasser und eine fettfreie Masse wird aus den obigen Werten oder
ungefähren
Werten davon abgeleitet.
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In
einem konventionellen Verfahren zum Bestimmen des bioelektrischen
Vektorimpedanzorts bzw. Orts der bioelektrischen Impedanz, basierend auf
bioelektrischen Impedanzen, die bei einer Mehrzahl von Frequenzen
gemessen sind bzw. wurden, wird die bioelektrische Impedanz zuerst
in dem Bereich von einer niedrigen Frequenz bis zu einer hohen Frequenz
(d.h. von einigen kHz bis 1 MHz) gemessen. Dann wird der oben erwähnte kreisförmige bogenartige
Vektorort von den gemessenen Daten abgeleitet, um die obigen Parameter
zu berechnen.
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Allgemein
wird der Impedanzvektor, der durch das konventionelle Verfahren
gemessen wird, nicht in der Form eines Kreisbogens zur Verfügung gestellt,
wie dies durch eine durchgezogene Linie in 2 gezeigt
ist, sondern wird in einem kurvenartigen Ort dargestellt, der durch
eine gepunktete Linie in 2 gezeigt ist. Dies resultiert
wahrscheinlich aus einer Zeitverzögerung in einem Signalübertragungssystem,
welches durch beide Längen
eines bioelektrischen Impedanzmeßkabels und eines Meßobjekts
beeinflußt
ist. Praktisch würde
das Näherungsverfahren
eines kleinsten Quadrats angewandt werden, um einen derartigen Fehler
zu korrigieren und um den Vektorimpedanzort angenähert zu
dem Kreisbogen zu machen. Ein Durchführen einer ungefähren Berechnung
erfordert eine Vielzahl von iterativen Operationen und erfordert
daher eine Hochgeschwindigkeits-Recheneinheit und eine Peripherievorrichtung
dafür.
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Derart
muß die
konventionelle Vorrichtung zum Messen der bioelektrischen Impedanz
eine die Hochgeschwindigkeits-Recheneinheit und die zugehörige Peripherieeinheit
verwenden. Zusätzlich
ist, da es lange Zeit für
die Messung benötigt,
ist ein Patient gezwungen, eine spezifische Stellung für eine lange
Zeit einzunehmen. Dies hat zu einiger Belastung für den Patienten
geführt.
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Ein
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren
zum Messen einer bioelektrischen Impedanz und eine Vorrichtung zum
Messen der Körperzusammensetzung
zur Verfügung
zu stellen, welche fähig
sind, die oben beschriebenen Probleme des Stands der Technik zu
lösen.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Messen
der bioelektrischen Impedanz zur Verfügung gestellt, wie dies in Anspruch
1 definiert ist.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung
zur Messung der Körperzusammensetzung
zur Verfügung
gestellt, wie dies in Anspruch 5 definiert ist.
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Bevorzugte
Ausbildungen sind in den abhängigen
Ansprüchen
definiert.
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Die
vorliegende Erfindung wird nun im größeren Detail unter Bezugnahme
auf bevorzugte Ausbildungen beschrieben, wie sie in den beiliegenden Zeichnungen
illustriert sind.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 zeigt
eine elektrisch äquivalente Schaltung
einer Zelle in einem Gewebe,
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2 ist
eine graphische Darstellung eines bioelektrischen Vektorimpedanzorts
eines menschlichen Körpers,
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3 ist
eine graphische Darstellung, die eine Beziehung zwischen einem Punkt
einer charakteristischen Frequenz und Punkten bei Frequenz 0 und
unendlich illustriert,
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4 ist
ein schematisches Blockdiagramm, das eine allgemeine Konfiguration
einer Körperzusammensetzungs-Meßvorrichtung
zum Ausführen eines
Verfahrens zur Messung einer bioelektrischen Impedanz gemäß einer
Ausbildung der vorliegenden Erfindung illustriert,
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5 ist
ein Flußdiagramm,
das ein Meßverfahren
der Vorrichtung von 4 zeigt,
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6 erläutert einen
Eingabeschirm der Vorrichtung von 4,
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7 erläutert einen
Ergebnisschirm der Vorrichtung von 4,
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8 ist
eine schematische perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum
Messen der Körperzusammensetzung,
die ein Verfahren zur Messung der bioelektrischen Impedanz gemäß einer
anderen Ausbildung der vorliegenden Erfindung implementiert,
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9 ist
ein schematisches Blockdiagramm, das eine allgemeine Konfiguration
der Vorrichtung von 8 zeigt, und
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10 ist
ein Flußdiagramm,
das ein Meßverfahren
der Vorrichtung von 8 zeigt.
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Beschreibung
der bevorzugten Ausbildungen
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Bezugnehmend
auf die beiliegenden Zeichnungen, insbesondere auf 4 bis 10,
werden Aspekte und Ausbildungen der vorliegenden Erfindung im Detail
beschrieben.
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4 erläutert bzw.
illustriert eine allgemeine Konfiguration einer Vorrichtung zur
Messung der Körperzusammensetzung,
die ein Verfahren zum Messen der bioelektrischen Impedanz gemäß einer Ausbildung
der vorliegenden Erfindung anwendet. Wie dies in 4 gezeigt
ist, ist die Vorrichtung zur Messung der Körperzusammensetzung 1 der
vorliegenden Erfindung allgemein in zwei Blöcke, d.h. einen Block 1 und
einen Block 2 unterteilt.
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Der
Block 1 ist konfiguriert, um hauptsächlich eine Steuerung bzw.
Regelung für
die Messung, eine arithmetische Operation bzw. einem Rechenvorgang und
eine Eingabe- und Ausgabe von Datenpunkten durchzuführen. Der
Block 1 umfaßt:
eine arithmetische und Steuer- bzw. Regeleinheit 2; einen
ROM 3 zum Speichern von Konstanten und Programmen für eine Steuerung
bzw. Regelung der Vorrichtung und der arithmetischen Operation;
einen RAM 4 zum temporären
Speichern von Meßdaten,
eines arithmetischen Ergebnisses und Daten und Programmen, die aus
einer externen Vorrichtung ausgelesen werden bzw. sind; einen nicht
flüchtigen
Hilfsspeicher 5 der ermöglicht,
die gemessenen Daten, das arithmetische bzw. Rechenergebnis und
einen Parameter, betreffend die Messung zu speichern, auszulesen
oder zu aktualisieren; einen Indikator bzw. eine Anzeigeeinrichtung 6 zum
Anzeigen einer Information für
die Betätigung,
einer Bedingung während
der Messung, der gemessenen Daten und des arithmetischen Ergebnisses;
ein externes Eingabe/Ausgabe-Interface 7 zum Lesen eines
Parameters betreffend die Messung für eine externe Vorrichtung
und eine Steuer- bzw. Regelinformation oder ein Steuer- bzw. Regelprogramm
für die
Messung, um sie in die vorliegende Vorrichtung einzugeben; einen
externen Interface-Anschluß 8 zum
Verbinden des externen Eingabe/Ausgabe-Interface 7 mit
der externen Vorrichtung; eine Tasteneingabevorrichtung 9 für ein Eingeben
eines Steuer- bzw.
Regelbefehls für
die Vorrichtung und eines Personenparameters einer zu vermessenden
Person oder eines Patienten; eine Uhr- bzw. Zeitgebervorrichtung 10 zum
Generieren einer Zeitinformation zum Steuern bzw. Regeln eines Datums
und einer Zeit der Messung; eine Stromversorgungsvorrichtung 11 zum
Zuführen
einer Elektrizität
zu jedem Teil der vorliegenden Vorrichtung; und ein Stromversorgungsanschluß 12 zum Zuführen der
Elektrizität zu
der Stromversorgungsvorrichtung 11 von außen.
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Der
Block 2 ist konfiguriert, um hauptsächlich die bioelektrische Impedanz
zu messen und ein Analogsignal davon in ein Digitalsignal umzuwandeln. Der
Block 2 umfaßt
eine Wechselsignal-Ausbildungsvorrichtung 20, um ein Wechselstromsignal
mit einer Frequenz zu generieren, die durch ein Steuer- bzw. Regelprogramm
definiert ist, das in dem ROM 3 oder dem RAM 4 gespeichert
ist; eine Wechselstrom-Ausgabevorrichtung 21, um das alternierende
bzw. Wechselsignal, das von der Wechselsignal-Ausbildungsvorrichtung 20 angegeben
wird, an einen zu messenden Gegenstand mit einem effektiven Wert anzulegen,
der durch das Steuer- bzw. Regelprogramm definiert ist, das in dem
ROM 3 oder RAM 4 gespeichert ist; einen Referenz-
bzw. Bezugs-Stromdetektor 22, um einen Strom zu detektieren,
der an das zu vermessende Objekt angelegt ist, und um ihn als ein
Bezugsstrom-Detektionssignal auszugeben; Wechselstrom-Ausgangsanschlüsse 30 und 31,
welche Ausgangs- bzw. Ausgabeanschlüsse zum Anlegen an das zu vermessende
Objekt eines Wechselstroms sind, der von der Wechselstrom-Ausgabevorrichtung 21 durch
den Bezugsstromdetektor 22 ausgegeben ist; einen A/D-Wandler 23 zum
Wandeln eines analogen bzw. Analogsignals, welches eine Ausgabe
des Bezugsstromdetektors 22 ist, in ein digitales Signal;
Potentialmeßanschlüsse bzw.
-kontakte 32 und 33, welche Eingangs- bzw. Eingabeanschlüsse zum
Eingeben von Potentialsignalen von Objekt sind, welche an zwei Punkten
desselben zu messen sind; einen Potentialunterschieddetektor 25,
um ein Differentialsignal der Potentialsignale zwischen den Potentialmeßanschlüssen 32 und 33 auszugeben; und
einen A/D-Wandler 24, um ein Analogsignal, welches eine Ausgabe
des Potentialdifferenzdetektors 25 ist, in ein digitales
bzw. Digitalsignal umzuwandeln.
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4 zeigt
einen Fall, wo die bioelektrische Impedanz zwischen einer Hand und
einem Fuß des Patienten
oder des zu vermessenden Objekts durch die Verwendung der Vorrichtung
gemessen wird, die eine oben beschriebene Konfiguration aufweist.
Für einen
Ort, an welchem eine Elektrode für
die Messung angebracht wird, wird eine gut bekannte konventionelle
Art angewandt. Für
die Hand wird eine Elektrode 50 zum Anlegen eines Meßstroms,
der mit den Wechselstrom-Ausgabeanschlüssen bzw. -kontakten 30 über ein
Meßkabel 40 verbunden
ist, an einem Handrücken
an einem Punkt nahe einem Fingergelenk angebracht. Zusätzlich ist
eine Potentialmeßelektrode 52,
die mit den Potentialmeßanschlüssen 32 über ein
Meßkabel 42 verbunden
ist, nahe einem Ristgelenk angebracht. Für den Fuß ist eine Elektrode 51 zum
Anlegen eines Meßstroms,
die mit den Wechselstrom-Ausgabeanschlüssen 31 über ein Meßkabel 41 verbunden
ist, an einem Rist des Fußes an
einer Stelle nahe einem Fingergelenk angebracht. Zusätzlich ist
eine Potentialmeßelektrode 53,
die mit dem Potentialmeßanschluß 33 über ein
Meßkabel 43 verbunden
ist, nahe einem Knöchelgelenk
festgelegt.
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Dann
wird ein Meßverfahren
und eine Arbeitsweise der vorliegenden Ausbildung allgemein unter
Bezugnahme auf das Flußdiagramm
beschrieben, das in 5 gezeigt ist.
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Wenn
ein Leistungsschalter der Vorrichtung bei Schritt S1 eingeschaltet
wird, wird die Vorrichtung initialisiert (Schritt S2) und simultan
wird ein Anfangsschirm auf dem Indikator bzw. der Anzeige 6 für einige
Sekunden angezeigt (Schritt S3). Dann wird in Schritt S4 ein Schirm
für ein Eingeben
eines Personenparameters, der in 6 gezeigt
ist, auf der Anzeigeeinrichtung 6 angezeigt, um in einen
Wartezustand einzutreten. In Schritt S5 werden eine Identifikationsnummer
einer zu vermessenden Person und die persönlichen Parameter derselben,
umfassend bzw. beinhaltend Geschlecht, Größe, Körpergewicht und Alter durch
die Tasteneingabevorrichtung 9 eingegeben. Die vorliegende
Ausbildung ist jedoch derart konfiguriert, daß die Messung durchgeführt werden
kann, selbst wenn diese Parameter nicht festgelegt sind. Wenn die
persönlichen
Parameter nicht festgelegt sind, wird jedoch eine arithmetische
Operation zum Berechnen einer Körperzusammensetzung
nicht ausgeführt,
wie dies später
beschrieben werden wird (Schritt 8).
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In
bzw. bei Schritt S6 startet ein Meßvorgang der bioelektrischen
Impedanz, wenn eine Meßstarttaste
gedrückt
wird, egal ob die persönlichen
Parameter festgelegt wurden oder nicht. Es ist eine Tatsache, daß die Elektrode
für die
Messung an der zu vermessenden Person festgelegt sein sollte und
mit der Vorrichtung verbunden sein sollte, bevor die Messung begonnen
wird.
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Die
bioelektrische Impedanz wird gemäß einem
nachfolgenden Verfahren (Schritt S7) gemessen.
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Eine
Ausgangs- bzw. Ausgabesignalfrequenz wird durch die Wechselsignal-Ausbildungsvorrichtung 20 basierend
auf einem Meß-Steuer-
bzw. -Regelparameter, der im Voraus in dem ROM 3 gespeichert
wurde, oder auf dem Meß-Steuer-
bzw. -Regelparameter, der in dem RAM 4 durch den Hilfsspeicher 5 oder
durch das externe Eingabe/Ausgabe-Interface 7 festgelegt
wurde, festgelegt. Ein Ausgangs- bzw. Ausgabesignal von der Wechselsignal-Ausbildungsvorrichtung 20 wird
der Wechselstrom-Ausgabevorrichtung 21 eingegeben.
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Die
Wechselstrom-Ausgabevorrichtung 21 besteht aus einer Gleichstromausgabeschaltung,
deren Stromwert fakultativ festgelegt werden kann. Wenn der ausgegebene
bzw. Ausgabestromwert basierend auf dem Meß-Steuer- bzw. -Regelparameter festgelegt
wird, wird der davon ausgegebene Wechselstrom an die Person, die
zu vermessen ist, durch den Referenzstromdetektor 22, die
Wechselstrom-Ausgabeanschlüsse 30 und 31,
die Meßkabel 40 und 41,
die mit entsprechenden Anschlüssen
verbunden sind, und die Elektroden 50 und 51 zum
Anlegen eines Meßstroms
angelegt.
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Zu
diesem Zeitpunkt wird der Strom, der an die zu vermessende Person
angelegt ist, durch den Referenzstromdetektor 22 detektiert.
Die detektierte Ausgabe, die die Form eines Analogsignals einnimmt,
wird in ein Digitalsignal durch den A/D-Wandler 23 umgewandelt
und das resultierende Signal wird in dem RAM 4 gespeichert.
Gleichzeitig werden Spannungs- bzw. Potentialsignale durch die Potentialmeßelektroden 52 und 53,
die an der zu vermessenden Person festgelegt sind, die Meßkabel 42 und 43,
die mit entsprechenden Elektroden verbunden sind, und die Potentialmeßanschlüsse 32 und 33,
die mit entsprechenden Meßkabeln
verbunden sind, an den Potentialdifferenzdetektor 25 eingegeben.
Der Potentialdifferenzdetektor 25 gibt wiederum das Potentialdifferenzsignal,
welches der Differenz zwischen den Potentialen entspricht, die dem
Potentialdifferenzdetektor eingegeben werden, in den A/D-Wandler 24 aus.
Der A/D-Wandler 24 wandelt das eingegebene Analogsignal
in das Digitalsignal um und das resultierende Signal wird in dem
RAM 4 gespeichert.
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Dieses
Verfahren bzw. dieser Prozeß wird basierend
auf dem Meß-Steuer-
bzw. -Regelparameter bei jedem der Wechselströme mit der ersten, zweiten
bzw. dritten Frequenz angewandt. Um eine höhere Genauigkeit zu erreichen,
sollten die erste, zweite und dritte Frequenz vorzugsweise eine
sein, bei welcher die Widerstandskomponente ihr Maximum in etwa
erreicht, eine, bei welcher die Widerstandskomponente ungefähr ihr Minimum
erreicht, und eine, bei welcher der Absolutwert der Reaktanzkomponente
ungefähr
ihr Maximum erreicht. Um einen nachteiligen Einfluß von Streukapazitäten und Fremdrauschen
zum Vereinfachen der Analogschaltung betreffend die erste, zweite
und dritte Frequenz zu unterdrücken,
werden sie vorzugsweise gewählt, daß sie so
niedrig wie möglich
sind, d.h. im Bereich von 1 kHz bis 100 kHz. Beispielsweise ist
die erste Frequenz 4 kHz, die zweite Frequenz ist 16 kHz und die
dritte Frequenz ist 64 kHz.
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Dann
werden der Vektorimpedanzort und die Parameter, die damit assoziiert
sind, basierend auf den gemessenen Werten durch den Wechselstrom mit
entsprechenden Frequenzen berechnet.
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Gemäß einer
Annahme, daß der
abgeleitete Vektorimpedanzort ein Kreisbogen ist, sind die bioelektrischen
Impedanzwerte Z1, Z2 und Z3, welche bei der ersten, zweiten bzw.
dritten Frequenz (nachfolgend als F1, F2 und F3 bezeichnet) gemessen
sind bzw. werden, auf einem Kreisbogen eines bestimmten Kreises,
wie dies in 3 gezeigt ist. Hier sind eine
reale Achse (Abszisse) und eine imaginäre Achse (Ordinate) der Vektorimpedanzebene
als eine X-Achse bzw. eine Y-Achse beschrieben. Daher ist eine Gleichung
des Kreises, der diese drei Punkte darauf aufweist, beschrieben
als: (X – a)2 + (Y – b)2 = r2 (1)worin "a" eine X-Koordinate des Kreismittelpunkts
ist, "b" die Y-Koordinate
des Kreismittelpunkts ist und "r" ein Radius des Kreises
ist. Die Werte von "a", "b" und "c" können durch
Substituieren der gemessenen Werte des bioelektrischen Impedanzvektors
Z1, Z2 und Z3 bei den Frequenzen F1, F2 und F3 in der Gleichung
(1) berechnet werden.
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Schnitte
des Kreises und der X-Achse oder der realen Achse werden durch die
Gleichung (1) wie folgt bestimmt: X = a ± √(r2 – b2)worin, da R0 > Rinf ist, R0 = a + √(r2 – b2) Rinf =
a – √(r2 – b2)
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Dementsprechend
sind Re und Ri der äquivalenten
Schaltung von 1 beschrieben als:
Re =
R0
Ri = R0·Rinf/ (R0 – Rinf)
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Da
der Impedanzvektor Zc bei der charakteristischen Frequenz Fc durch
einen Punkt definiert ist, wo die Reaktanz oder die Komponente der
imaginären
Achse, d.h. der Absolutwert der Komponente der Y-Achse einen maximalen
bzw. Maximalwert annimmt, sind die X-Koordinate als eine Komponente der
realen Achse und die Y-Koordinate als eine Komponente der imaginären Achse
des Impedanzvektors Zc bestimmt als: X = a, Y
= b – rund
dadurch ist der Impedanzvektor Zc dargestellt als: Zc
= Rc + jXc = a + j(b – r)wo
Rc eine Widerstandskomponente von Zc ist und Xc eine Blindwiderstands-
bzw. Reaktanzkomponente von Zc ist.
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Gemäß dem Cole-Cole-Modell,
das in der Beschreibung des Standes der Technik beschrieben ist,
ist der Impedanzvektor bei einer Frequenz ω dargestellt als: Z(ω)
= Rinf + (R0 – Rinf)/(1 + (j ω τ)β)wo
Z(ω) der
Impedanzvektor bei ω ist
und τ und β Konstante
sind.
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Wenn τ = 1/ ω c, Z(ω)
= Rinf + (R0 – Rinf)/(1 + (jω/ωc)β)wo ωc = 2πFc.
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Fc
und β können auch
basierend auf diesen Beziehungen und von Daten auf dem Kreis berechnet
werden.
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Dann
werden die Körperzusammensetzungswerte,
beinhaltend das extra-zelluläre
Wasser (ECW), das intra-zelluläre
Wasser (ICW), ein Verhältnis
des extra-zellulären
Wassers zu dem intra-zellulären
Wasser, das Gesamtkörperwasser
(TBW), die fettfreie Masse (FFM), Körperfettmasse (FM) und Körper fettrate,
basierend auf dem Vektorimpedanzort und den zugehörigen bzw.
zugeordneten Parametern wie R0, Rinf, Ri, Zc, Fc oder dgl., welche zuvor berechnet
wurden (Schritt S9) berechnet. Wenn der persönliche Parameter nicht festgelegt
wurde, wird dieses Verfahren, wie oben beschrieben, weggelassen.
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Dann
werden die gemessenen Ergebnisse bzw. Resultate oder andere Ergebnisse,
die darauf basierend berechnet wurden, auf der Anzeigevorrichtung 6 angezeigt
(Schritt S10). Ein Beispiel der Anzeige ist in 7 gezeigt.
Weiters werden basierend auf der Meßsteuerparametern die gemessenen
Ergebnisse, die arithmetischen Ergebnisse, die Parameter betreffend
die Messung oder dgl. der externen Vorrichtung durch das externe
Eingabe/Ausgabe-Interface 7 (Schritt S11) übertragen
oder werden in dem Hilfsspeicher 5 gespeichert (Schritt
S12).
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Nachdem
die obigen Schritte vervollständigt sind,
geht das Verfahren in einen Wartezustand (Schritt S13). Wenn eine
Wieder-Messungstaste gedrückt
wird (Schritt S14), wird die Messung neuerlich durchgeführt, und
wenn eine Neu-Messungstaste gedrückt
wird (Schritt S15), geht das Verfahren zu dem Schritt für die Eingabe
des persönlichen
Parameters zurück
und tritt in einen Wartezustand ein.
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8 ist
eine schematische perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zur
Messung der Körperzusammensetzung
für ein
Ausführen
eines Verfahrens zum Messen der bioelektrischen Impedanz gemäß einer
anderen Ausbildung der vorliegenden Erfindung, und 9 ist
ein Blockdiagramm, das eine allgemeine Konfiguration dieser Vorrichtung
illustriert. Die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ist, wie dies
in
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8 gezeigt
ist, eine vereinfachte Vorrichtung, umfassend eine Gewichtsskala
darin.
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Hauptfunktionsabschnitte
der vorliegenden Vorrichtung 100 werden insbesondere unter
bezug auf 9 beschrieben.
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Die
Vorrichtung 100 umfaßt
einen Mikrocomputer 102, der eine Funktion von CPU, ROM,
RAM, Zeitgeber, I/O-Port und dgl. besitzt; einen Indikator- bzw.
Anzeigeabschnitt 103 zum Anzeigen einer Einstellung eines
persönlichen
Parameters einer Person, die zu vermessen ist, eines gemessenen
Ergebnisses, eines Zustands während
einer Messung oder dgl.; einen Tastenschalter 104 zum Eingeben
des persönlichen
Parameters und zum Auswählen
des persönlichen
Parameters, der in einem nicht flüchtigen Speicher 106 oder
dgl. gespeichert ist; ein externes Eingabe/Ausgabe-Interface 105 zum
Durchführen
einer Eingabe/Ausgabetätigkeit
mit einer externen Vorrichtung; den nicht flüchtigen Speicher 106 zum
Speichern eines Meß-Steuer-
bzw. -Regelparameters, des persönlichen
Parameters und dgl.; eine Filterschaltung 110 zum Formen
eines Ausgabesignals von dem Mikrocomputer 102 in ein Signal,
das an einen lebenden Körper
angelegt wird; eine Wechselstrom-Ausgabeschaltung 111 zum
Anlegen eines Ausgabesignals von der Filterschaltung 110 an
die zu vermessende Person mit einem konstanten Effektivwert; einen
Referenzwiderstand 112, der an ein Ende der Ausgabe der
Wechselstrom-Ausgabeschaltung 111 angeschlossen ist, zum
Detektieren eines an die zu vermessende Person angelegten Stroms;
Meßstrom-Zufuhrelektroden 120 und 121,
die durch das Referenzregister 112 angeschlossen bzw. verbunden sind;
einen Differentialverstärker 113 zum
Detektieren eines Potentialunterschieds zwischen Enden des Referenzwiderstands 112;
Potentialmeßelektroden 122 und 123 zum
Detektieren von Potentialen der zu vermessenden Personen an zwei
Punkten derselben; einen Differentialverstärker 114, der mit
den Potentialmeßelektroden 122 und 123 verbunden
ist, zum Detektieren eines Potentialunterschieds dazwischen; einen
Gewichtssensor 115 zum Detektieren einer Last; einen Verstärker 116 zum
Verstärken
eines Signals von dem Gewichtssensor 115; eine Schalteinheit 117 zum
selektiven Ausgeben von einer der Ausgaben aus den Differentialverstärkern 113, 114 und
derjenigen von dem Verstärker 116 basierend
auf der Steuerung bzw. Regelung des Mikrocomputers 102;
einen A/D-Wandler 118 zum
Wandeln eines Analogsignals, das von der Schalteinheit 117 ausgegeben
wird, in ein Digitalsignal, um es in den Mirkocomputer 102 auszugeben.
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Dann
werden eine Arbeitsweise und ein Arbeitsverfahren der vorliegenden
Ausbildung unter Bezugnahme auf 10 beschrieben,
welche ein Flußdiagramm
ist, das allgemein die Arbeitsweise bzw. den Betrieb und das Arbeitsverfahren
der vorliegenden Erfindung erläutert
bzw. illustriert.
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Die
Arbeitsweise der vorliegenden Vorrichtung beginnt, wenn der Tastenschalter
gedrückt
wird (Schritt S1). Der Tastenschalter, der in der vorliegenden Ausbildung
verwendet wird, beinhaltet acht Tastenschalter, bestehend aus drei
Tastenschaltern, das sind SET-Taste (EINSTELL), UP-Taste (HINAUF) und
DOWN-Taste (HINUNTER), die für
ein Festlegen der persönlichen
Parameter verwendet werden; vier Tastenschalter von Nr. 1 bis Nr.
4, Speichernummer-Tastenschalter;
und einen Tastenschalter, um nur eine Körpergewichtsmessung durchzuführen. Die
Arbeitsweise der vorliegenden Erfindung ist in drei Wege in Abhängigkeit
von den Arten der Tastenschalter unterteilt, die gedrückt sind,
um die Arbeitsweise zu starten.