JP4041360B2 - 生体インピーダンス測定装置 - Google Patents
生体インピーダンス測定装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4041360B2 JP4041360B2 JP2002202843A JP2002202843A JP4041360B2 JP 4041360 B2 JP4041360 B2 JP 4041360B2 JP 2002202843 A JP2002202843 A JP 2002202843A JP 2002202843 A JP2002202843 A JP 2002202843A JP 4041360 B2 JP4041360 B2 JP 4041360B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- impedance
- component
- variable
- variable representing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/05—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves
- A61B5/053—Measuring electrical impedance or conductance of a portion of the body
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/48—Other medical applications
- A61B5/4869—Determining body composition
- A61B5/4872—Body fat
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Public Health (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、実測される生体のインピーダンスを抵抗成分とリアクタンス成分とに分離し、生体の真のインピーダンスを求める生体インピーダンス測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
生体インピーダンスの測定電流経路に、測定される生体インピーダンス値を適当に分割し得る複数の既知抵抗値の基準抵抗群を生体と直列接続し、基準抵抗群の複数の抵抗値による電圧降下値と生体による電圧降下値を測定し、複数の抵抗値とそれに対応した複数の測定電圧値とにより両者間の相関式を決定し、測定によって得られた生体の測定電圧値と相関式を用いて生体インピーダンスを求めるインピーダンス測定法(特許第2835656号公報参照)が開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のインピーダンス測定法は、定電流を生成するための正弦波発振器や電圧−電流変換器、電流経路等にインピーダンス変動要因を含む。このために、測定されて求められた生体インピーダンスは、正確さに欠けるものであった。
【0004】
そこで、本発明は、上記のような従来の問題点を解決することを目的とするもので、インピーダンス変動要因による変動の影響の少ない正確な生体インピーダンス測定装置を提供することを課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために、本発明の生体インピーダンス測定装置は、生体若しくは外部基準器について、又は生体、外部基準器若しくは内部基準器についてのインピーダンスに基因する電圧を測定する測定手段と、前記測定手段で測定されたインピーダンスに基因する電圧を、抵抗成分に基因する電圧とリアクタンス成分に基因する電圧とに分離する分離手段と、前記測定手段に生じるインピーダンス変動要因に基づく変動を表す変動変数と、実測によるインピーダンスの抵抗成分に基因する電圧及びリアクタンス成分に基因する電圧を表す実測電圧変数とに、生体又は外部基準器の真のインピーダンスの抵抗成分及びリアクタンス成分を表す真インピーダンス変数を対応させたインピーダンス演算式を予め記憶する演算式記憶手段と、前記測定手段で測定される外部基準器のインピーダンスに基因する電圧に対応して前記分離手段で分離される抵抗成分に基因する電圧及びリアクタンス成分に基因する電圧と、前記測定手段で測定される外部基準器のインピーダンスの抵抗成分及びリアクタンス成分とを、前記演算式記憶手段に予め記憶されるインピーダンス演算式に代入し、変動変数の定数である変動定数を演算する変動定数演算手段と、前記変動定数演算手段で演算された変動定数を記憶する変動定数記憶手段と、前記変動定数記憶手段で記憶される変動定数と、前記測定手段で測定される生体のインピーダンスに基因する電圧とを、前記演算式記憶手段に予め記憶されるインピーダンス演算式に代入し、生体の真のインピーダンスの抵抗成分及びリアクタンス成分を演算する生体インピーダンス演算手段と、を備えることを特徴とする。
【0006】
また、前記変動定数演算手段は、前記測定手段で測定される異なる複数の外部基準器の各インピーダンスに基因する各電圧に対応して前記分離手段で分離される各抵抗成分に基因する各電圧及び各リアクタンス成分に基因する各電圧と、前記測定手段で測定される異なる複数の外部基準器の各インピーダンスの各抵抗成分及び各リアクタンス成分とを、前記演算式記憶手段に予め記憶されるインピーダンス演算式に代入し、変動変数の定数である変動定数を演算することを特徴とする。
【0007】
また、前記インピーダンス演算式は、変動変数として、抵抗成分のスケールファクター及び位相に基づく変動を表す変動変数をCR、リアクタンス成分のスケールファクター及び位相に基づく変動を表す変動変数をCX、抵抗成分軸方向へのオフセット電圧に基づく変動を表す変動変数をVOSR及びリアクタンス成分軸方向へのオフセット電圧に基づく変動を表す変動変数をVOSXとし、実測電圧変数として、生体又は外部基準器の実測によるインピーダンスの抵抗成分に基因する電圧を表す実測電圧変数をVBR、リアクタンス成分に基因する電圧を表す実測電圧変数をVBX、内部基準器の実測によるインピーダンスの抵抗成分に基因する電圧を表す実測電圧変数をVRR及びリアクタンス成分に基因する電圧を表す実測電圧変数をVRXとし、真インピーダンス成分変数として、生体又は外部基準器の真のインピーダンスの抵抗成分を表す真インピーダンス成分変数をRB及びリアクタンス成分を表す真インピーダンス成分変数をXBとし、
【数2】
の式であることを特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【0009】
初めに、第1の実施の形態として、ハード的処理によって、実測される生体のインピーダンスを抵抗成分とリアクタンス成分とに分離して生体の真のインピーダンスを求める態様について詳述する。
【0010】
第1の実施の形態に係わる生体インピーダンス測定装置の構成について、図1に示すブロック図を参照して説明する。
【0011】
第1の実施の形態の生体インピーダンス測定装置は、測定手段1と、記憶部2と、マイコン3と、表示部4とを備える。
【0012】
測定手段1においては、生体5、外部基準器6又は内部基準器7についてのインピーダンスに基因する電圧を測定する。そして、この測定手段1は、定電圧(正弦波交流)発生器8、電圧/電流変換器9、内部基準器7、電極A10、電極B11、切替器12、増幅器13、フィルタ14及びA/D変換器(同期検波方式)15から成る。
【0013】
定電圧(正弦波交流)発生器8は、高周波(例えば、50kHz)の定電圧を発生し、電圧/電流変換器9に出力すると共に、正弦波発生のタイミング信号をA/D変換器(同期検波方式)15に出力する。電圧/電流変換器9は、定電圧(正弦波交流)発生器8から受けた定電圧を定電流に変換し、内部基準器7に出力する。
【0014】
内部基準器7は、環境等の温度変化の原因により、定電圧(正弦波交流)発生器8や電圧/電流変換器9からの定電流の変化がもたらすインピーダンスの影響を補正するための基準となるインピーダンスである。この内部基準器7は、従来の技術で引用したインピーダンス測定法(特許第2835656号公報参照)における複数の既知抵抗値の基準抵抗群にあたるものである。本件においては、この内部基準器7には、一つの既知基準抵抗を用いる。
【0015】
電極A10は、電圧/電流変換器9から内部基準器7を経た定電流を生体5又は外部基準器6に通電するための端子である。電極B11は、生体5又は外部基準器6に発生する電圧を検出するための端子である。
【0016】
切替器12は、定電流が内部基準器7に流れたことにより内部基準器7に発生する電圧と、定電流が2つの電極B11間の生体5又は外部基準器6に流れたことにより2つの電極B11間に発生する電圧との検出を切り替える。
【0017】
増幅器13は、切替器12を経た内部基準器7のインピーダンスに基因する電圧、又は生体5若しくは外部基準器6のインピーダンスに基因する電圧を増幅する。フィルタ14は、増幅器13で増幅された電圧のノイズ成分を除去する。
【0018】
A/D変換器(同期検波方式)15は、フィルタ14でノイズ成分が除去された電圧(アナログ)をデジタル変換すると共に、定電圧(正弦波交流)発生器8からの正弦波発生のタイミング信号に基づいて、内部基準器7又は生体5若しくは外部基準器6の抵抗成分に基因する電圧とリアクタンス成分に基因する電圧とに分離してマイコン3に出力する。なお、このA/D変換器(同期検波方式)15は、測定手段1の一部を成すと共に、測定手段1で測定されたインピーダンスに基因する電圧を、抵抗成分に基因する電圧とリアクタンス成分に基因する電圧とに分離する分離手段16をも兼ねる。
【0019】
記憶部2においては、演算式記憶手段17及び変動定数記憶手段18を有すると共に、各種演算の際の一時的な記憶その他の公知の如き記憶を行う。なお、記憶部2には、EEPROMを用いる。
【0020】
演算式記憶手段17は、測定手段1に生じるインピーダンス変動要因に基づく変動を表す変動変数と、実測によるインピーダンスの抵抗成分に基因する電圧及びリアクタンス成分に基因する電圧を表す実測電圧変数とに、生体5又は外部基準器6の真のインピーダンスの抵抗成分及びリアクタンス成分を表す真インピーダンス変数を対応させたインピーダンス演算式を予め記憶する。
【0021】
なお、インピーダンス演算式は、測定手段1に生じるインピーダンス変動要因に基づく変動を考慮した図2の測定手段1における回路モデルに基づいて導き出した数3の式である。図2の各部は、測定手段1に生じる位相変動成分をH(θ)、電圧/電流変換器9のインピーダンスをZi、内部基準器7のインピーダンスをZR、浮遊容量等によるインピーダンスをZS、生体5又は外部基準器6のインピーダンスをZB、内部基準器7と生体5(又は外部基準器6)とにかけて生ずる電圧をVO、内部基準器7のインピーダンス成分で生ずる電圧をVR、生体5又は外部基準器6のインピーダンス成分で生ずる電圧をVBで表す。
【0022】
この回路モデルによると、生体5又は外部基準器6のインピーダンスは、ZB=VB /(1−ZR/ZS)・ZR/VR=CVB/VRの式となる。ここでCは、スケールファクター及び位相に基づく変動を表す変動変数となる。そして、この式に、主にZSに起因するオフセット電圧に基づく変動を表す変動変数VOSを考慮すると共に、各変数を抵抗成分及びリアクタンス成分に分解する(ZBを生体5又は外部基準器6の真のインピーダンスの抵抗成分を表す真インピーダンス成分変数RBとリアクタンス成分を表す真インピーダンス成分変数XBとし、Cを抵抗成分のスケールファクター及び位相に基づく変動を表す変動変数CRとリアクタンス成分のスケールファクター及び位相に基づく変動を表す変動変数CXとし、VBを生体5又は外部基準器6の抵抗成分に基因する電圧を表す実測電圧変数VBRとリアクタンス成分に基因する電圧を表す実測電圧変数VBXとし、VRを内部基準器7の抵抗成分に基因する電圧を表す実測電圧変数VRRとリアクタンス成分に基因する電圧を表す実測電圧変数VRXとし、VOSを抵抗成分軸方向へのオフセット電圧に基づく変動を表す変動変数VOSRとリアクタンス成分軸方向に対するオフセット電圧に基づく変動を表す変動変数VOSXとする。)ことで数3の式が導かれる。
【数3】
【0023】
この数3の式におけるスケールファクター及び位相に基づく変動を表す変動変数CR、CX、オフセット電圧に基づく変動を表す変動変数VOSR、VOSXは、測定手段1に生じるインピーダンス変動要因に基づく変動を表す変動変数に該当する。
【0024】
図3は、インピーダンスの抵抗成分及びリアクタンス成分の関係を座標に表す図である。縦軸Xはリアクタンス成分を、横軸Rは抵抗成分を、点Zはインピーダンスを、座標交点Oは零地点を、偏角θは位相差を表す。スケールファクター及び位相に基づく変動を示す変動変数CR、CXは、線分OZ方向の変動及び偏角θの変動についての変数を表し、オフセット電圧に基づく変動を表す変動変数VOSR、VOSXは、座標交点Oの変動についての変数を表すものである。
【0025】
変動定数記憶手段18は、後述する変動定数演算手段19で演算される変動定数を記憶する。
【0026】
マイコン3においては、変動定数演算手段19及び生体インピーダンス演算手段20を有すると共に、定電圧(正弦波交流)発生器8からの高周波の定電圧の発生の制御その他の公知の如き制御を行う。
【0027】
変動定数演算手段19は、内部基準器7及び外部基準器6の測定によってA/D変換器(同期検波方式)15から出力された抵抗成分に基因する電圧とリアクタンス成分に基因する電圧と、測定手段1で測定される外部基準器6のインピーダンスの既知の抵抗成分及びリアクタンス成分とを、記憶手段に予め記憶されるインピーダンス演算式(数3の式)に代入して変動変数の定数である変動定数を演算し、変動定数記憶手段18に出力する。
【0028】
生体インピーダンス演算手段20は、変動定数記憶手段18で記憶される変動定数と、測定手段1で測定される生体5のインピーダンスの抵抗成分に基因する電圧及びリアクタンス成分に基因する電圧とを、演算式記憶手段17に予め記憶されるインピーダンス演算式(数3の式)に代入し、生体5の真のインピーダンスの抵抗成分及びリアクタンス成分を演算する。
【0029】
表示部4は、生体インピーダンス演算手段20で演算された結果を表示する。
【0030】
第1の実施の形態に係わる生体インピーダンス測定装置の使用及び動作の流れについて、図4に示すフローチャートを参照して説明する。
【0031】
まず、図1に示すように、生体インピーダンスの測定範囲の下限に該当する既知のインピーダンス(例えば、R=100Ω、X=0Ω)である外部基準器6を電極A10及び電極B11に接続する(ステップ1)。
【0032】
続いて、マイコン3からの制御により定電圧(正弦波交流)発生器8から高周波(例えば、50kHz)の定電圧を発生し、電圧/電流変換器9でこの高周波の定電圧を定電流に変換し、内部基準器7へと出力する。また、定電圧(正弦波交流)発生器8からは正弦波発生のタイミング信号をA/D変換器(同期検波方式)15にも出力する。次いで、切替器12を既知のインピーダンス(例えば、R=800Ω、X=0Ω)である内部基準器7側と接続し、この内部基準器7に生じる電圧を検出し、この電圧を増幅器13で増幅し、この増幅された電圧のノイズ成分をフィルタ14で除去する。次いで、A/D変換器(同期検波方式)15で、この電圧(アナログ)をデジタル変換すると共に、定電圧(正弦波交流)発生器8からの正弦波発生のタイミング信号に基づいて、内部基準器7の抵抗成分に基因する電圧とリアクタンス成分に基因する電圧とに分離してマイコン3に出力する。次いで、マイコン3で、この分離された内部基準器7の抵抗成分に基因する電圧とリアクタンス成分に基因する電圧とを記憶部2に出力する。次いで、記憶部2で、この内部基準器7の抵抗成分に基因する電圧とリアクタンス成分に基因する電圧とを一時的に記憶する(ステップ2)。
【0033】
続いて、切替器12を内部基準器7側から外部基準器6側へと接続を切替え、この外部基準器6に生じる電圧を検出し、増幅器13でこの電圧を増幅し、フィルタ14でこの増幅された電圧のノイズ成分を除去する。次いで、A/D変換器(同期検波方式)15で、この電圧(アナログ)をデジタル変換すると共に、定電圧(正弦波交流)発生器8からの正弦波発生のタイミング信号に基づいて、外部基準器6の抵抗成分に基因する電圧とリアクタンス成分に基因する電圧とに分離してマイコン3に出力する。次いで、マイコン3で、この分離された外部基準器6の抵抗成分に基因する電圧とリアクタンス成分に基因する電圧とを記憶部2に出力する。次いで、記憶部2で、この外部基準器6の抵抗成分に基因する電圧とリアクタンス成分に基因する電圧とを一時的に記憶する(ステップ3)。
【0034】
続いて、電極A10及び電極B11への接続を、生体インピーダンスの測定範囲の下限に該当する既知のインピーダンス(例えば、R=100Ω、X=0Ω)である外部基準器6から、生体インピーダンスの測定範囲の上限に該当する既知のインピーダンス(例えば、R=800Ω、X=0Ω)である外部基準器6に替える(ステップ4)。
【0035】
続いて、ステップ2と同様の処理を行い、内部基準器7の抵抗成分に基因する電圧とリアクタンス成分に基因する電圧とを記憶部2に一時的に記憶する(ステップ5)。
【0036】
続いて、ステップ3と同様の処理を行い、生体インピーダンスの測定範囲の上限に該当する既知のインピーダンス(例えば、R=800Ω、X=0Ω)である外部基準器6の抵抗成分に基因する電圧とリアクタンス成分に基因する電圧とを記憶部2に一時的に記憶する(ステップ6)。
【0037】
続いて、変動定数演算手段19において、まず、ステップ3で記憶部2に一時的に記憶されている抵抗成分に基因する電圧及びリアクタンス成分に基因する電圧と、ステップ1で電極A10及び電極B11に接続された外部基準器6のインピーダンスの抵抗成分及びリアクタンス成分を数3の式に代入して第1式とする。より具体的に詳述すると、数3の式の実測電圧変数VRRに、外部基準器6(R=100Ω、X=0Ω)の接続時における内部基準器(R=800Ω、X=0Ω)7の抵抗成分(R=800Ω)に基因する電圧を代入し、実測電圧変数VRXに、外部基準器6(R=100Ω、X=0Ω)の接続時における内部基準器(R=800Ω、X=0Ω)7のリアクタンス成分(X=0Ω)に基因する電圧を代入し、実測電圧変数VBRに、外部基準器6(R=100Ω、X=0Ω)の接続時におけるこの外部基準器6の抵抗成分(R=100Ω)に基因する電圧を代入し、実測電圧変数VBXに、外部基準器6(R=100Ω、X=0Ω)の接続時におけるこの外部基準器6のリアクタンス成分(X=0Ω)に基因する電圧を代入し、真インピーダンス成分変数RBに、外部基準器6(R=100Ω、X=0Ω)の接続時におけるこの外部基準器6の抵抗成分(R=100Ω)を代入し、真インピーダンス成分変数XBに、外部基準器6(R=100Ω、X=0Ω)の接続時におけるこの外部基準器6のリアクタンス成分(X=0Ω)を代入し、第1式とする。
【0038】
次に、ステップ6で記憶部2に一時的に記憶されている抵抗成分に基因する電圧及びリアクタンス成分に基因する電圧と、ステップ4で電極A10及び電極B11に接続された外部基準器6のインピーダンスの抵抗成分及びリアクタンス成分を数3の式に代入して第2式とする。より具体的に詳述すると、数3の式の実測電圧変数VRRに、外部基準器6(R=800Ω、X=0Ω)の接続時における内部基準器(R=800Ω、X=0Ω)7の抵抗成分(R=800Ω)に基因する電圧を代入し、実測電圧変数VRXに、外部基準器6(R=800Ω、X=0Ω)の接続時における内部基準器(R=800Ω、X=0Ω)7のリアクタンス成分(X=0Ω)に基因する電圧を代入し、実測電圧変数VBRに、外部基準器6(R=800Ω、X=0Ω)の接続時におけるこの外部基準器6の抵抗成分(R=800Ω)に基因する電圧を代入し、実測電圧変数VBXに、外部基準器6(R=800Ω、X=0Ω)の接続時におけるこの外部基準器6のリアクタンス成分(X=0Ω)に基因する電圧を代入し、真インピーダンス成分変数RBに、外部基準器6(R=800Ω、X=0Ω)の接続時におけるこの外部基準器6の抵抗成分(R=800Ω)を代入し、真インピーダンス成分変数XBに、外部基準器6(R=800Ω、X=0Ω)の接続時におけるこの外部基準器6のリアクタンス成分(X=0Ω)を代入し、第2式とする。
【0039】
そして、第1式と第2式とを連立方程式で解くことにより、変動変数CR、CXのそれぞれの定数(変動定数)、実測電圧変数VOSR、VOSXのそれぞれの定数(変動定数)を求める(ステップ7)。
【0040】
続いて、変動定数記憶手段18でこれらの求められた変動定数を以後継続的に記憶する(ステップ8)。なお、記憶部2に一時的に記憶されたこれまでの各抵抗成分に基因する電圧と各リアクタンス成分に基因する電圧とは、以後記憶を消去しても良い。
【0041】
続いて、図1に示すように、生体5の一部位を電極A10及び電極B11に接続する(ステップ9)。
【0042】
続いて、ステップ2と同様の処理を行い、内部基準器7の抵抗成分に基因する電圧とリアクタンス成分に基因する電圧とを記憶部2に一時的に記憶する(ステップ10)。
【0043】
続いて、切替器12を内部基準器7側から生体5側へと接続を切替え、この生体5に生じる電圧を検出し、この電圧を増幅器13で増幅し、この増幅された電圧のノイズ成分をフィルタ14で除去する。次いで、A/D変換器(同期検波方式)15で、この電圧(アナログ)をデジタル変換すると共に、定電圧(正弦波交流)発生器8からの正弦波発生のタイミング信号に基づいて、生体5の抵抗成分に基因する電圧とリアクタンス成分に基因する電圧とに分離してマイコン3の生体インピーダンス演算手段20に出力する(ステップ11)。
【0044】
続いて、生体インピーダンス演算手段20において、演算式記憶手段17に記憶される数3の式に、この出力された生体5の抵抗成分に基因する電圧及びリアクタンス成分に基因する電圧と、変動定数記憶手段18に記憶される変動定数と代入して、生体5の真のインピーダンスの抵抗成分RBと生体5の真のインピーダンスのリアクタンス成分XBとを演算する。より具体的に詳述すると、数3の式の実測電圧変数VBRに、A/D変換器(同期検波方式)15で分離された生体5の抵抗成分に基因する電圧を代入し、実測電圧変数VBXに、生体5のリアクタンス成分に基因する電圧を代入し、実測電圧変数VRRに、ステップ11で記憶部2に一時的に記憶される内部基準器7の抵抗成分に基因する電圧を代入し、実測電圧変数VRXに、内部基準器7のリアクタンス成分に基因する電圧を代入し、変動変数CR、CXに、ステップ8で変動定数記憶手段18に記憶される各変動定数を代入し、変動変数VOSR、VOSXに、オフセット電圧を補正する各変動定数を代入しすることにより、生体5の真のインピーダンスの抵抗成分RBと生体5の真のインピーダンスのリアクタンス成分XBとを演算して出力する(ステップ12)。
【0045】
続いて、生体インピーダンス演算手段20から出力された生体5の真のインピーダンスの抵抗成分RBと生体5の真のインピーダンスのリアクタンス成分XBとを測定結果として表示部4で表示する(ステップ13)ことにより、一連の処理手順が終了する。
【0046】
次に、第2の実施の形態として、ソフト的処理によって、実測される生体のインピーダンスを抵抗成分とリアクタンス成分とに分離して生体の真のインピーダンスを求める態様について詳述する。
【0047】
第2の実施の形態に係わる生体インピーダンス測定装置の構成について、図5に示すブロック図を参照して説明する。
【0048】
第2の実施の形態の生体インピーダンス測定装置は、測定手段21と、記憶部2と、マイコン23と、表示部4とを備える。
【0049】
測定手段21においては、生体5、外部基準器6又は内部基準器7についてのインピーダンスに基因する電圧を測定する。そして、この測定手段21は、定電圧(正弦波交流)発生器24、電圧/電流変換器9、内部基準器7、電極A10、電極B11、切替器12、増幅器13、フィルタ14及びA/D変換器25から成る。なお、電圧/電流変換器9、内部基準器7、電極A10、電極B11、切替器12、増幅器13及びフィルタ14については、第1の実施の形態と同様なので詳述を省略し、定電圧(正弦波交流)発生器24とA/D変換器25とについて詳述する。
【0050】
定電圧(正弦波交流)発生器24は、高周波(例えば、50kHz)の定電圧を発生し、電圧/電流変換器9に出力する。(第1の実施の形態のように、正弦波発生のタイミング信号のA/D変換器への出力を行わない。)
【0051】
A/D変換器25は、フィルタ14でノイズ成分が除去された電圧(アナログ)をデジタル変換して、マイコン23に出力する。(第1の実施の形態のように、インピーダンスに基因する電圧を抵抗成分に基因する電圧とリアクタンス成分に基因する電圧とに分離する分離手段を兼ねない。)
【0052】
記憶部2(演算式記憶手段17及び変動定数記憶手段18)は、第1の実施の形態と同様なので詳述を省略する。
【0053】
マイコン23においては、分離手段26、変動定数演算手段19及び生体インピーダンス演算手段20を有すると共に、定電圧(正弦波交流)発生器24からの高周波の定電圧の発生の制御その他の公知の如き制御を行う。
【0054】
分離手段26は、A/D変換器25から出力されたインピーダンスに基因する電圧と、定電圧(正弦波交流)発生器24から発生される正弦波の周期と同じ又は90゜進む周期を時分割した振幅とに基づいて、内部基準器7又は生体5若しくは外部基準器6の実測による抵抗成分に基因する電圧とリアクタンス成分に基因する電圧とを演算する。
【0055】
変動定数演算手段19は、内部基準器7及び外部基準器6の測定によって分離手段26で演算により分離された抵抗成分に基因する電圧とリアクタンス成分に基因する電圧と、測定手段21で測定される外部基準器6のインピーダンスの既知の抵抗成分及びリアクタンス成分とに基づいて、演算式記憶手段17に予め記憶されるインピーダンス演算式(数3の式)から変動変数の定数である変動定数を演算する。
【0056】
生体インピーダンス演算手段20は、変動定数記憶手段18で記憶される変動定数と、測定手段21で測定され、分離手段26で分離される生体5のインピーダンスの抵抗成分に基因する電圧及びリアクタンス成分に基因する電圧とを、演算式記憶手段17に予め記憶されるインピーダンス演算式(数3の式)に代入し、生体5の真のインピーダンスの抵抗成分及びリアクタンス成分を演算する。
【0057】
表示部4は、生体インピーダンス演算手段20で演算された結果を表示する。
【0058】
第2の実施の形態に係わる生体インピーダンス測定装置の使用及び動作の流れについて、図4に示すフローチャートを参照して説明する。
【0059】
まず、図5に示すように、生体インピーダンスの測定範囲の下限に該当する既知のインピーダンス(例えば、R=100Ω、X=0Ω)である外部基準器6を電極A10及び電極B11に接続する(ステップ1)。
【0060】
続いて、マイコン23からの制御により定電圧(正弦波交流)発生器24から高周波(例えば、50kHz)の定電圧を発生し、電圧/電流変換器9でこの高周波の定電圧を定電流に変換し、内部基準器7へと出力する。次いで、切替器12を既知のインピーダンス(例えば、R=800Ω、X=0Ω)である内部基準器7側と接続し、この内部基準器7に生じる電圧を検出し、この電圧を増幅器13で増幅し、この増幅された電圧のノイズ成分をフィルタ14で除去し、この除去された電圧(アナログ)をA/D変換器25でデジタル信号に変換してマイコン23内の分離手段26に出力する。
【0061】
次いで、マイコン23内の分離手段26において、図6のフローチャートに示す処理を行い、内部基準器7の実測によるインピーダンスの抵抗成分に基因する電圧とリアクタンス成分に基因する電圧とを演算する(ステップ2)。
【0062】
このステップ2においての図6での処理をより具体的に詳述する。分離手段26におけるR成分電圧及びX成分電圧の各積算バッファをクリア(ステップ21)ておき、分離手段26における積算カウンタをn=0(ステップ22)とし、割り込み発生状態(ステップ23)とした上で、まず、上述したA/D変換器25が実行されて(ステップ24)、そのA/D変換器25から出力されたデジタル信号であるインピーダンスに基因する電圧(V(t))を取り込む(ステップ25)。次に、定電圧(正弦波交流)発生器24から発生される正弦波の周期と同じ周期を時分割した振幅(sinθ1)をマイコン23内のROMテーブルから読み込む(ステップ26)。次に、取り込んだ内部基準器7の実測によるインピーダンスに基因する電圧(V(t))と、マイコン23内のROMテーブルから読み込んだ定電圧(正弦波交流)発生器24から発生される正弦波の周期と同じ周期を時分割した振幅(sinθ1)を乗算し(ステップ27)、R成分電圧積算バッファに加算する(ステップ28)。次に、定電圧(正弦波交流)発生器24から発生される正弦波の周期より90゜進む周期を時分割した振幅(cosθ1)をマイコン23内のROMテーブルから読み込む(ステップ29)。次に、取り込んだ内部基準器7の実測によるインピーダンスに基因する電圧(V(t))と、マイコン23内のROMテーブルから読み込んだ定電圧(正弦波交流)発生器24から発生される正弦波の周期より90゜進む周期を時分割した振幅(cosθ1)を乗算し(ステップ30)、X成分電圧積算バッファに加算する(ステップ31)。次に、積算カウンタがn<32であれば(ステップ32でYES)、積算カウンタをn=n+1として(ステップ33)、ステップ23に戻り処理を繰り返す。なお、その際におけるステップ26及びステップ29では、時分割した振幅sinθi、cosθiのiが順次繰り上がったものが読み込まれる。一方、積算カウンタがn<32でなければ(ステップ32でNO)、R成分電圧及びX成分電圧積算バッファに積算された実測電圧変数VRR及びVRXを記憶部2に一時的に記憶する(ステップ34)。
【0063】
続いて、切替器12を内部基準器7側から外部基準器6(R=100Ω、X=0Ω)側へと接続を切替え、この外部基準器6に生じる電圧を検出し、増幅器13でこの電圧を増幅し、フィルタ14でこの増幅された電圧のノイズ成分を除去し、この除去された電圧(アナログ)をA/D変換器25でデジタル信号に変換してマイコン23内の分離手段26に出力する。
【0064】
次いで、マイコン23内の分離手段26において、図6のフローチャートに示す処理を行い、外部基準器6の実測によるインピーダンスの抵抗成分に基因する電圧とリアクタンス成分に基因する電圧とを演算する(ステップ3)。
【0065】
このステップ3における図6での処理をより具体的に詳述する。分離手段26におけるR成分電圧及びX成分電圧の各積算バッファをクリア(ステップ21)ておき、分離手段26における積算カウンタをn=0(ステップ22)とし、割り込み発生状態(ステップ23)とした上で、まず、上述したA/D変換器25が実行されて(ステップ24)、そのA/D変換器25から出力されたデジタル信号であるインピーダンスに基因する電圧(V(t))を取り込む(ステップ25)。次に、定電圧(正弦波交流)発生器24から発生される正弦波の周期と同じ周期を時分割した振幅(sinθ1)をマイコン23内のROMテーブルから読み込む(ステップ26)。次に、取り込んだ外部基準器6の実測によるインピーダンスに基因する電圧(V(t))と、マイコン23内のROMテーブルから読み込んだ定電圧(正弦波交流)発生器24から発生される正弦波の周期と同じ周期を時分割した振幅(sinθ1)を乗算し(ステップ27)、R成分電圧積算バッファに加算する(ステップ28)。次に、定電圧(正弦波交流)発生器24から発生される正弦波の周期より90゜進む周期を時分割した振幅(cosθ1)をマイコン23内のROMテーブルから読み込む(ステップ29)。次に、取り込んだ外部基準器6の実測によるインピーダンスに基因する電圧(V(t))と、マイコン23内のROMテーブルから読み込んだ定電圧(正弦波交流)発生器24から発生される正弦波の周期より90゜進む周期を時分割した振幅(cosθ1)を乗算し(ステップ30)、X成分電圧積算バッファに加算する(ステップ31)。次に、積算カウンタがn<32であれば(ステップ32でYES)、積算カウンタをn=n+1として(ステップ33)、ステップ23に戻り処理を繰り返す。なお、その際におけるステップ26及びステップ29では、時分割した振幅sinθi、cosθiのiが順次繰り上がったものが読み込まれる。一方、積算カウンタがn<32でなければ(ステップ32でNO)、R成分電圧及びX成分電圧積算バッファに積算された実測電圧変数VBR及びVBXを記憶部2に一時的に記憶する(ステップ34)。
【0066】
続いて、電極A10及び電極B11への接続を、生体インピーダンスの測定範囲の下限に該当する既知のインピーダンス(例えば、R=100Ω、X=0Ω)である外部基準器6から、生体インピーダンスの測定範囲の上限に該当する既知のインピーダンス(例えば、R=800Ω、X=0Ω)である外部基準器6に替える(ステップ4)。
【0067】
続いて、ステップ2と同様の処理を行い、内部基準器7の抵抗成分に基因する電圧とリアクタンス成分に基因する電圧とを記憶部2に一時的に記憶する(ステップ5)。
【0068】
続いて、ステップ3と同様の処理を行い、生体インピーダンスの測定範囲の上限に該当する既知のインピーダンス(例えば、R=800Ω、X=0Ω)である外部基準器6の抵抗成分に基因する電圧とリアクタンス成分に基因する電圧とを記憶部2に一時的に記憶する(ステップ6)。
【0069】
続いて、ステップ7乃至ステップ9においては、第1の実施の形態における処理と同様であり、詳述を省略する。
【0070】
続いて、ステップ2と同様の処理を行い、内部基準器7の抵抗成分に基因する電圧とリアクタンス成分に基因する電圧とを記憶部2に一時的に記憶する(ステップ10)。
【0071】
続いて、切替器を内部基準器7側から生体5側へと接続を切替え、この生体5に生じる電圧を検出し、この電圧を増幅器13で増幅し、この増幅された電圧のノイズ成分をフィルタ14で除去し、この除去された電圧(アナログ)をA/D変換器25でデジタル信号に変換してマイコン23内の分離手段26に出力する。
【0072】
次いで、マイコン23内の分離手段26において、図6のフローチャートに示すような処理を行い、生体5の実測による抵抗成分に基因する電圧とリアクタンス成分に基因する電圧とを演算する(ステップ11)。
【0073】
このステップ11における図6での処理をより具体的に詳述する。分離手段26におけるR成分電圧及びX成分電圧の各積算バッファをクリア(ステップ21)ておき、分離手段26における積算カウンタをn=0(ステップ22)とし、割り込み発生状態(ステップ23)とした上で、まず、上述したA/D変換器25が実行されて(ステップ24)、そのA/D変換器25から出力されたデジタル信号であるインピーダンスに基因する電圧(V(t))を取り込む(ステップ25)。次に、定電圧(正弦波交流)発生器24から発生される正弦波の周期と同じ周期を時分割した振幅(sinθ1)をマイコン23内のROMテーブルから読み込む(ステップ26)。次に、取り込んだ生体5の実測によるインピーダンスに基因する電圧(V(t))と、マイコン23内のROMテーブルから読み込んだ定電圧(正弦波交流)発生器24から発生される正弦波の周期と同じ周期を時分割した振幅(sinθ1)を乗算し(ステップ27)、R成分電圧積算バッファに加算する(ステップ28)。次に、定電圧(正弦波交流)発生器24から発生される正弦波の周期より90゜進む周期を時分割した振幅(cosθ1)をマイコン23内のROMテーブルから読み込む(ステップ29)。次に、取り込んだ生体5の実測によるインピーダンスに基因する電圧(V(t))と、マイコン23内のROMテーブルから読み込んだ定電圧(正弦波交流)発生器24から発生される正弦波の周期より90゜進む周期を時分割した振幅(cosθ1)を乗算し(ステップ30)、X成分電圧積算バッファに加算する(ステップ31)。次に、積算カウンタがn<32であれば(ステップ32でYES)、積算カウンタをn=n+1として(ステップ33)、ステップ23に戻り処理を繰り返す。なお、その際におけるステップ26及びステップ29では、時分割した振幅sinθi、cosθiのiが順次繰り上がったものが読み込まれる。一方、積算カウンタがn<32でなければ(ステップ32でNO)、R成分電圧及びX成分電圧積算バッファに積算された実測電圧変数VBR及びVBXを生体インピーダンス演算手段20に出力する(ステップ34)。
【0074】
続いて、生体インピーダンス演算手段20において、演算式記憶手段17に記憶される数3の式に、この出力された生体5の抵抗成分に基因する電圧及びリアクタンス成分に基因する電圧と、変動定数記憶手段18に記憶される変動定数と代入して、生体5の真のインピーダンスの抵抗成分RBと生体5の真のインピーダンスのリアクタンス成分XBとを演算する。より具体的に詳述すると、数3の式の実測電圧変数VBRに、分離手段26で分離された生体5の抵抗成分に基因する電圧を代入し、実測電圧変数VBXに、生体5のリアクタンス成分に基因する電圧を代入し、実測電圧変数VRRに、ステップ11で記憶部2に一時的に記憶される内部基準器7の抵抗成分に基因する電圧を代入し、実測電圧変数VRXに、内部基準器7のリアクタンス成分に基因する電圧を代入し、変動変数CR、CXに、ステップ8で変動定数記憶手段18に記憶される各変動定数を代入し、変動変数VOSR、VOSXに、オフセット電圧を補正する各変動定数を代入しすることにより、生体5の真のインピーダンスの抵抗成分RBと生体5の真のインピーダンスのリアクタンス成分XBとを演算して出力する(ステップ12)。
【0075】
続いて、生体インピーダンス演算手段20から出力された生体5の真のインピーダンスの抵抗成分RBと生体5の真のインピーダンスのリアクタンス成分XBとを測定結果として表示部4で表示する(ステップ13)ことにより、一連の処理手順が終了する。
【0076】
上述したように、本発明の生体インピーダンス測定装置は、測定手段により測定対象(生体、外部基準器、内部基準器)のインピーダンスに基因する電圧を測定し、ハード的又はソフト的な手段に基づいた分離手段により抵抗成分に基因する電圧とリアクタンス成分に基因する電圧とに分離する。これにより、インピーダンス変動要因と密接関係にある抵抗成分とリアクタンス成分とに分離できる。そして、変動定数演算手段によりこれらの抵抗成分に基因する電圧及びリアクタンス成分に基因する電圧と、外部基準器のインピーダンスの抵抗成分及びリアクタンス成分とを、演算式記憶手段に予め記憶されるインピーダンス変動が考慮されたインピーダンス演算式(数3の式)に代入し、インピーダンス変動要因に基づく変動を表す変動変数の定数である変動定数を演算する。これにより、インピーダンス変動要因に基づく数値化した変動を求めることができる。更に、生体インピーダンス演算手段により変動定数と、測定された生体のインピーダンスとを、演算式記憶手段に予め記憶されるインピーダンス演算式(数3の式)に新たに代入し、生体の真のインピーダンスの抵抗成分及びリアクタンス成分を演算する。これにより、インピーダンス変動要因による変動分が補正された正確なデータを得ることができる。
【0077】
なお、上述した実施の形態においては、生体インピーダンスの測定範囲の下限に該当する既知のインピーダンス(例えば、R=100Ω、X=0Ω)である外部基準器と、生体インピーダンスの測定範囲の上限に該当する既知のインピーダンス(例えば、R=800Ω、X=0Ω)である外部基準器とを測定したが、同一の外部基準器であっても実施可能である。
【0078】
また、測定手段には、内部基準器を有するものとして説明したが、内部基準器は有せずとも実施可能である。本件形態の説明の如き内部基準器を有する場合には、従来の技術で引用したインピーダンス測定法(特許第2835656号公報参照)の効果、すなわち、定電流源の環境変化による変動に影響されないといったことも享受できる。
【0079】
更に、ステップ12において、生体の真のインピーダンスの抵抗成分RBと生体の真のインピーダンスのリアクタンス成分XBとを演算して出力したが、抵抗成分RBとリアクタンス成分XBとから生体の真のインピーダンスZBとして出力してもよい。
【0080】
更に、図2の回路モデルから導かれる数3の式を用いたが、数4、数5、数6又は数7の式を導いて用いても同様に実施可能である。
【数4】
【数5】
【数6】
【数7】
なお、mR、mXは、定数である。
【0081】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の生体インピーダンス測定装置は、測定手段により測定対象(生体、外部基準器、内部基準器)のインピーダンスに基因する電圧を測定し、分離手段により抵抗成分に基因する電圧とリアクタンス成分に基因する電圧とに分離し、変動定数演算手段によりこれらの抵抗成分に基因する電圧及びリアクタンス成分に基因する電圧と、外部基準器のインピーダンスの抵抗成分及びリアクタンス成分とを、演算式記憶手段に予め記憶されるインピーダンス変動が考慮されたインピーダンス演算式(数3の式)に代入し、インピーダンス変動要因に基づく変動を表す変動変数の定数である変動定数を演算し、生体インピーダンス演算手段により変動定数と、測定された生体のインピーダンスとを、演算式記憶手段に予め記憶されるインピーダンス演算式(数3の式)に新たに代入し、生体の真のインピーダンスの抵抗成分及びリアクタンス成分を演算する。これにより、インピーダンス変動要因と密接関係にある抵抗成分とリアクタンス成分とに分離して、インピーダンス変動要因に基づく数値化(定数化)した変動を求め、インピーダンス変動要因による変動分が補正された正確な真の生体インピーダンス(真の生体の抵抗成分、真の生体のリアクタンス成分)を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】生体インピーダンス測定装置(第1の実施の形態)の構成を示すブロック図である。
【図2】測定手段における回路モデルである。
【図3】インピーダンスの抵抗成分及びリアクタンス成分の関係を示す座標図である。
【図4】生体インピーダンス測定装置の使用及び動作の流れを示すフローチャートである。
【図5】生体インピーダンス測定装置(第2の実施の形態)の構成を示すブロック図である。
【図6】分離手段26(第2の実施の形態)での処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
1、21 測定手段
2、22 記憶部
3、23 マイコン
4 表示部
5 生体
6 外部基準器
7 内部基準器
8、24 定電圧(正弦波交流)発生器
9 電圧/電流変換器
10 電極A
11 電極B
12 切替器
13 増幅器
14 フィルタ
15 A/D変換器(同期検波方式)
16、26 分離手段
17 演算式記憶手段
18 変動定数記憶手段
19 変動定数演算手段
20 生体インピーダンス演算手段
25 A/D変換器
Claims (7)
- 生体若しくは外部基準器について、又は生体、外部基準器若しくは内部基準器についてのインピーダンスに基因する電圧を測定する測定手段と、
前記測定手段で測定されたインピーダンスに基因する電圧を、抵抗成分に基因する電圧とリアクタンス成分に基因する電圧とに分離する分離手段と、
前記測定手段に生じるインピーダンス変動要因に基づく変動を表す変動変数と、実測によるインピーダンスの抵抗成分に基因する電圧及びリアクタンス成分に基因する電圧を表す実測電圧変数とに、生体又は外部基準器の真のインピーダンスの抵抗成分及びリアクタンス成分を表す真インピーダンス変数を対応させたインピーダンス演算式を予め記憶する演算式記憶手段と、
前記測定手段で測定される外部基準器のインピーダンスに基因する電圧に対応して前記分離手段で分離される抵抗成分に基因する電圧及びリアクタンス成分に基因する電圧と、前記測定手段で測定される外部基準器のインピーダンスの抵抗成分及びリアクタンス成分とを、前記演算式記憶手段に予め記憶されるインピーダンス演算式に代入し、変動変数の定数である変動定数を演算する変動定数演算手段と、
前記変動定数演算手段で演算された変動定数を記憶する変動定数記憶手段と、
前記変動定数記憶手段で記憶される変動定数と、前記測定手段で測定される生体のインピーダンスに基因する電圧とを、前記演算式記憶手段に予め記憶されるインピーダンス演算式に代入し、生体の真のインピーダンスの抵抗成分及びリアクタンス成分を演算する生体インピーダンス演算手段と、
を備えることを特徴とする生体インピーダンス測定装置。 - 前記変動定数演算手段は、前記測定手段で測定される異なる複数の外部基準器の各インピーダンスに基因する各電圧に対応して前記分離手段で分離される各抵抗成分に基因する各電圧及び各リアクタンス成分に基因する各電圧と、前記測定手段で測定される異なる複数の外部基準器の各インピーダンスの各抵抗成分及び各リアクタンス成分とを、前記演算式記憶手段に予め記憶されるインピーダンス演算式に代入し、変動変数の定数である変動定数を演算することを特徴とする請求項1記載の生体インピーダンス測定装置。
- 前記インピーダンス演算式は、変動変数として、抵抗成分のスケールファクター及び位相に基づく変動を表す変動変数をCR、リアクタンス成分のスケールファクター及び位相に基づく変動を表す変動変数をCX、抵抗成分軸方向へのオフセット電圧に基づく変動を表す変動変数をVOSR及びリアクタンス成分軸方向へのオフセット電圧に基づく変動を表す変動変数をVOSXとし、実測電圧変数として、生体又は外部基準器の実測によるインピーダンスの抵抗成分に基因する電圧を表す実測電圧変数をVBR、リアクタンス成分に基因する電圧を表す実測電圧変数をVBX、内部基準器の実測によるインピーダンスの抵抗成分に基因する電圧を表す実測電圧変数をVRR及びリアクタンス成分に基因する電圧を表す実測電圧変数をVRXとし、真インピーダンス成分変数として、生体又は外部基準器の真のインピーダンスの抵抗成分を表す真インピーダンス成分変数をRB及びリアクタンス成分を表す真インピーダンス成分変数をXBとし、
- 前記インピーダンス演算式は、変動変数として、抵抗成分のスケールファクター及び位相に基づく変動を表す変動変数をC R 、リアクタンス成分のスケール ファクター及び位相に基づく変動を表す変動変数をC X 、抵抗成分軸方向へのオフセット電圧に基づく変動を表す変動変数をV OSR 及びリアクタンス成分軸方向へのオフセット電圧に基づく変動を表す変動変数をV OSX とし、実測電圧変数として、生体又は外部基準器の実測によるインピーダンスの抵抗成分に基因する電圧を表す実測電圧変数をV BR 、リアクタンス成分に基因する電圧を表す実測電圧変数をV BX 、内部基準器の実測によるインピーダンスの抵抗成分に基因する電圧を表す実測電圧変数をV RR 及びリアクタンス成分に基因する電圧を表す実測電圧変数をV RX とし、真インピーダンス成分変数として、生体又は外部基準器の真のインピーダンスの抵抗成分を表す真インピーダンス成分変数をR B 及びリアクタンス成分を表す真インピーダンス成分変数をX B とし、また、定数をm R 、m X として、
- 前記インピーダンス演算式は、変動変数として、抵抗成分のスケールファクター及び位相に基づく変動を表す変動変数をC R 、リアクタンス成分のスケールファクター及び位相に基づく変動を表す変動変数をC X 、抵抗成分軸方向へのオフセット電圧に基づく変動を表す変動変数をV OSR 及びリアクタンス成分軸方向へのオフセット電圧に基づく変動を表す変動変数をV OSX とし、実測電圧変数として、生体又は外部基準器の実測によるインピーダンスの抵抗成分に基因する電圧を表す実測電圧変数をV BR 、リアクタンス成分に基因する電圧を表す実測電圧変数をV BX 、内部基準器の実測によるインピーダンスの抵抗成分に基因する電圧を表す実測電圧変数をV RR 及びリアクタンス成分に基因する電圧を表す実測電圧変数をV RX とし、真インピーダンス成分変数として、生体又は外部基準器の真のインピーダンスの抵抗成分を表す真インピーダンス成分変数をR B 及びリアクタンス成分を表す真インピーダンス成分変数をX B とし、
- 前記インピーダンス演算式は、変動変数として、抵抗成分のスケールファクター及び位相に基づく変動を表す変動変数をC R 、リアクタンス成分のスケールファクター及び位相に基づく変動を表す変動変数をC X 、抵抗成分軸方向へのオフセット電圧に基づく変動を表す変動変数をV OSR 及びリアクタンス成分軸方向へのオフセット電圧に基づく変動を表す変動変数をV OSX とし、実測電圧変数として、生体又は外部基準器の実測によるインピーダンスの抵抗成分に基因する電圧を表す実測電圧変数をV BR 、リアクタンス成分に基因する電圧を表す実測電圧変数をV BX 、内部基準器の実測によるインピーダンスの抵抗成分に基因する電圧を表す実測電圧変数をV RR 及びリアクタンス成分に基因する電圧を表す実測電圧変数をV RX とし、真インピーダンス成分変数として、生体又は外部基準器の真のインピーダンスの抵抗成分を表す真インピーダンス成分変数をR B 及びリアクタンス成分を表す真インピーダンス成分変数をX B とし、
- 前記インピーダンス演算式は、変動変数として、抵抗成分のスケールファクター及び位相に基づく変動を表す変動変数をC R 、リアクタンス成分のスケールファクター及び位相に基づく変動を表す変動変数をC X とし、実測電圧変数として、生体又は外部基準器の実測によるインピーダンスの抵抗成分に基因する電圧を表す実測電圧変数をV BR 、リアクタンス成分に基因する電圧を表す実測電圧変数をV BX 、内部基準器の実測によるインピーダンスの抵抗成分に基因する電圧を表す実測電圧変数をV RR 及びリアクタンス成分に基因する電圧を表す実測電圧変数をV RX とし、真インピーダンス成分変数として、生体又は外部基準器の真のインピーダンスの抵抗成分を表す真インピーダンス成分変数をR B 及びリアクタンス成分を表す真インピーダンス成分変数をX B とし、また、定数をm R 、m X として、
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002202843A JP4041360B2 (ja) | 2002-07-11 | 2002-07-11 | 生体インピーダンス測定装置 |
US10/609,555 US7079889B2 (en) | 2002-07-11 | 2003-07-01 | Living body impedance measurement apparatus |
EP03014520A EP1380256B1 (en) | 2002-07-11 | 2003-07-03 | Living body impedance measurement apparatus |
DE60300407T DE60300407T2 (de) | 2002-07-11 | 2003-07-03 | Vorrichtung zur Impedanzmessung lebender Körper |
CNB031472885A CN1274276C (zh) | 2002-07-11 | 2003-07-11 | 活体阻抗测量设备 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002202843A JP4041360B2 (ja) | 2002-07-11 | 2002-07-11 | 生体インピーダンス測定装置 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004041435A JP2004041435A (ja) | 2004-02-12 |
JP2004041435A5 JP2004041435A5 (ja) | 2005-08-11 |
JP4041360B2 true JP4041360B2 (ja) | 2008-01-30 |
Family
ID=29728503
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002202843A Expired - Lifetime JP4041360B2 (ja) | 2002-07-11 | 2002-07-11 | 生体インピーダンス測定装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7079889B2 (ja) |
EP (1) | EP1380256B1 (ja) |
JP (1) | JP4041360B2 (ja) |
CN (1) | CN1274276C (ja) |
DE (1) | DE60300407T2 (ja) |
Families Citing this family (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005080720A (ja) * | 2003-09-05 | 2005-03-31 | Tanita Corp | 生体電気インピーダンス測定装置 |
JP5607300B2 (ja) | 2005-07-01 | 2014-10-15 | インぺディメッド リミテッド | 対象上でインピーダンス測定を実行するための装置および方法 |
EP1898784B1 (en) | 2005-07-01 | 2016-05-18 | Impedimed Limited | Method and apparatus for performing impedance measurements |
US9724012B2 (en) | 2005-10-11 | 2017-08-08 | Impedimed Limited | Hydration status monitoring |
AU2008241356B2 (en) | 2007-04-20 | 2013-10-03 | Impedimed Limited | Monitoring system and probe |
US20110046505A1 (en) | 2007-08-09 | 2011-02-24 | Impedimed Limited | Impedance measurement process |
AU2010312305B2 (en) | 2009-10-26 | 2014-01-16 | Impedimed Limited | Fluid level indicator determination |
WO2011060497A1 (en) | 2009-11-18 | 2011-05-26 | Impedimed Limited | Signal distribution for patient-electrode measurements |
US9457256B2 (en) | 2010-11-05 | 2016-10-04 | Nike, Inc. | Method and system for automated personal training that includes training programs |
US9283429B2 (en) | 2010-11-05 | 2016-03-15 | Nike, Inc. | Method and system for automated personal training |
US9223936B2 (en) | 2010-11-24 | 2015-12-29 | Nike, Inc. | Fatigue indices and uses thereof |
US9977874B2 (en) | 2011-11-07 | 2018-05-22 | Nike, Inc. | User interface for remote joint workout session |
US9852271B2 (en) * | 2010-12-13 | 2017-12-26 | Nike, Inc. | Processing data of a user performing an athletic activity to estimate energy expenditure |
EP2635988B1 (en) | 2010-11-05 | 2020-04-29 | NIKE Innovate C.V. | Method and system for automated personal training |
US10420982B2 (en) | 2010-12-13 | 2019-09-24 | Nike, Inc. | Fitness training system with energy expenditure calculation that uses a form factor |
US9811639B2 (en) | 2011-11-07 | 2017-11-07 | Nike, Inc. | User interface and fitness meters for remote joint workout session |
WO2013090798A1 (en) | 2011-12-14 | 2013-06-20 | Intersection Medical, Inc. | Devices, systems and methods for determining the relative spatial change in subsurface resistivities across frequencies in tissue |
JP6185053B2 (ja) | 2012-06-04 | 2017-08-23 | ナイキ イノベイト シーブイ | フィットネスサブスコアとアスレチックサブスコアを含む組み合わせスコア |
US9715774B2 (en) * | 2013-11-19 | 2017-07-25 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Authenticating a user on behalf of another user based upon a unique body signature determined through bone conduction signals |
KR102539145B1 (ko) | 2017-12-01 | 2023-06-01 | 삼성전자주식회사 | 생체 신호 측정 장치 및 방법 |
CN108649924A (zh) * | 2018-05-11 | 2018-10-12 | 新华网股份有限公司 | 人体电阻的检测电路、方法、装置与计算机可读存储介质 |
KR102273117B1 (ko) * | 2019-08-29 | 2021-07-06 | 주식회사 피지오닉스 | 리액턴스 성분을 이용한 심박출량 측정 장치 및 방법 |
CN113760025B (zh) * | 2020-06-04 | 2022-11-22 | 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 | 可调恒流源、电阻抗成像系统及其图像重建方法 |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3149627A (en) * | 1962-04-25 | 1964-09-22 | Samuel M Bagno | Plethysmograph |
US3994284A (en) * | 1975-12-31 | 1976-11-30 | Systron Donner Corporation | Flow rate computer adjunct for use with an impedance plethysmograph and method |
US4947862A (en) * | 1988-10-28 | 1990-08-14 | Danninger Medical Technology, Inc. | Body composition analyzer |
JPH04158839A (ja) * | 1990-10-24 | 1992-06-01 | Toshiba Corp | Rfコイル同調回路のインピーダンス整合方式及び整合装置 |
JP2835656B2 (ja) | 1991-05-21 | 1998-12-14 | 株式会社タニタ | 生体インピーダンス測定法 |
US5415176A (en) * | 1991-11-29 | 1995-05-16 | Tanita Corporation | Apparatus for measuring body fat |
US5335667A (en) * | 1992-11-20 | 1994-08-09 | University Of Utah Research Foundation | Method and apparatus for determining body composition using bioelectrical impedance |
US5782874A (en) * | 1993-05-28 | 1998-07-21 | Loos; Hendricus G. | Method and apparatus for manipulating nervous systems |
US5611261A (en) * | 1995-08-10 | 1997-03-18 | Bunn-O-Matic Corporation | Grounds disposal device |
US6253103B1 (en) * | 1996-04-16 | 2001-06-26 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Method and apparatus for high current electrode, transthoracic and transmyocardial impedance estimation |
US6571893B2 (en) * | 1997-12-22 | 2003-06-03 | Yozmot Gfanot Initiative Center | Light vehicle for sporting and off-road biking |
AU5918399A (en) * | 1998-09-11 | 2000-04-03 | Res Technologies Llc | Measurement of electric and/or magnetic properties in organisms using induced currents |
JP3449951B2 (ja) | 1999-08-30 | 2003-09-22 | ヤーマン株式会社 | 健康歩数管理装置 |
JP4357049B2 (ja) * | 1999-10-07 | 2009-11-04 | 大和製衡株式会社 | 体内脂肪測定装置 |
JP4064028B2 (ja) * | 2000-01-05 | 2008-03-19 | 株式会社タニタ | 身体疲労度判定装置 |
DE20116409U1 (de) | 2000-09-30 | 2002-01-24 | Fook Tin Plastic Factory Ltd., Quarry Bay | Vorrichtung zum Messen des Körperfetts |
US20040167423A1 (en) * | 2002-12-20 | 2004-08-26 | Luana Pillon | RXc graph and RXc Z-score graph methods |
-
2002
- 2002-07-11 JP JP2002202843A patent/JP4041360B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2003
- 2003-07-01 US US10/609,555 patent/US7079889B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-07-03 DE DE60300407T patent/DE60300407T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2003-07-03 EP EP03014520A patent/EP1380256B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-07-11 CN CNB031472885A patent/CN1274276C/zh not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1380256B1 (en) | 2005-03-23 |
EP1380256A1 (en) | 2004-01-14 |
DE60300407T2 (de) | 2006-03-23 |
DE60300407D1 (de) | 2005-04-28 |
US7079889B2 (en) | 2006-07-18 |
US20040010205A1 (en) | 2004-01-15 |
CN1274276C (zh) | 2006-09-13 |
CN1486671A (zh) | 2004-04-07 |
JP2004041435A (ja) | 2004-02-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4041360B2 (ja) | 生体インピーダンス測定装置 | |
EP1512371B1 (en) | Bioelectrical impedance measuring apparatus | |
JP3907353B2 (ja) | 生体インピーダンス測定装置 | |
EP1121898B1 (en) | Bioelectrical impedance measuring apparatus constructed by one chip integrated circuit | |
JP3801163B2 (ja) | 体動検出装置、ピッチ計、歩数計、腕時計型情報処理装置、制御方法及び制御プログラム | |
US8099250B2 (en) | Impedance parameter values | |
ES2549385T3 (es) | Indicador de fluido | |
JPH0315439A (ja) | 生理年齢測定装置 | |
US20180206759A1 (en) | Fluid level determination | |
US6820017B1 (en) | Method for determining the amplitude and phase angle of a measuring signal corresponding to a current or voltage of an electrical power supply network | |
JP2001037735A (ja) | 生体インピーダンス測定装置 | |
JP4421762B2 (ja) | 接地抵抗測定装置 | |
US4082088A (en) | Apparatus for determination of respiratory passageway resistance | |
JP4161460B2 (ja) | 生体インピーダンス測定装置 | |
JP7009025B2 (ja) | 電圧測定装置、電圧測定方法 | |
JPH06277191A (ja) | 生体インピーダンス測定法 | |
JP4196036B2 (ja) | 生体インピーダンス測定装置 | |
JP2001091552A (ja) | 回路素子測定器の位相誤差補正方法 | |
SU1759402A1 (ru) | Устройство дл измерени активной и реактивной составл ющих импеданса биологических тканей | |
JP2558104B2 (ja) | センサのゲイン調整方法およびその装置 | |
JPH0951883A (ja) | 体脂肪測定装置 | |
JP2005192777A (ja) | インピーダンス測定装置 | |
JP2022039100A (ja) | 測定装置及びその方法 | |
JPS6385341A (ja) | 水分測定装置 | |
AU2006275299B2 (en) | Impedance parameter values |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050120 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050120 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060919 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070411 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20070427 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20070427 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070528 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20071023 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20071109 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101116 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 4041360 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111116 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121116 Year of fee payment: 5 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121116 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131116 Year of fee payment: 6 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |