ПРИСОЕДИНЯЕМОЕ К ТЕЛУ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ БИОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ИМПЕДАНСА И УСТРОЙСТВО ИЗМЕРЕНИЯ МАССЫ ЖИРА ТЕЛА
ATTACHABLE TO BODY DEVICE FOR BIOELECTRIC IMPEDANCE MEASUREMENT AND DEVICE FOR MEASUREMENT OF BODY FAT WEIGHT

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к присоединяемому к телу устройству для измерения биоэлектрического импеданса, присоединяемому посредством оборачивания вокруг тела пациента для измерения биоэлектрического импеданса, и к устройству измерения жира тела с целью вычисления массы жира тела пациента посредством измерения биоэлектрического импеданса, используя устройство присоединения к телу для измерения биоэлектрического импеданса.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
С недавнего времени массе жира тела уделяется внимание как показателю, позволяющему судить о состоянии здоровья пациента. В частности, массе висцерального жира уделяют внимание как показателю для определения, имеет ли место висцеральное ожирение. Считается, что висцеральное ожирение способствует болезням, связанным с образом жизни, которые легко вызывают артериосклероз, таким как диабет, высокое кровяное давление и гиперлипемия, и, как ожидается, использование упомянутого выше показателя должно рассматриваться с точки зрения предотвращения таких болезней. В этом случае висцеральный жир является жиром, который накапливается вокруг внутренних органов на внутренней стороне мышц брюшной полости и отличается от подкожного жира, который откладывается на наружном слое брюшной полости. Площадь (здесь далее упоминаемая как площадь, занятая висцеральным жиром), занятая висцеральным жиром в поперечном сечении брюшной полости в части, соответствующей положению пупка, обычно принимается в качестве показателя, указывающего массу висцерального жира.
Обычно для измерения массы висцерального жира используется способ анализа изображения, использующий томографическое изображение брюшной полости, сфотографированной с применением рентгеновской компьютерной томографии (СТ) или магниторезонансного изображения (MRI). При таком способе анализа изображения площадь, занятая висцеральным жиром, вычисляется по полученному томографическому изображению брюшной полости. Однако, для применения такого способа требуются крупногабаритные установки, которые могут устанавливаться в медицинских учреждениях, такие как установки рентгеновской СТ и MRI, и, таким образом, ежедневно измерять массу висцерального жира очень трудно. При использовании рентгеновской СТ также возникает проблема экспозиции и, таким образом, этот способ не обязательно может быть предпочтительным способом измерения.
В качестве способа измерения для этой цели рассматривается способ биоэлектрического импеданса. Способ биоэлектрического импеданса является способом измерения массы жира тела, используемым в устройстве измерения жира тела для бытового применения, в котором электроды контактируют с четырьмя конечностями и с помощью таких электродов измеряется биоэлектрический импеданс, чтобы по измеренному биоэлектрическому импедансу вычислить массу жира тела. Описанное выше устройство измерения жира тела точно измеряет степень накопления жира тела в разных местах тела, таких как все тело или четыре конечности или тело (туловище тела), и широко используется в быту и т.п.
Однако, традиционное устройство измерения жира тела измеряет степень накопления жира тела в разных местах тела, таких как все тело или четыре конечности, или тело (туловище тела), как описано выше, и не выделяет отдельно и не измеряет точно степень накопления висцерального жира или степень накопления подкожного жира. Это происходит потому, что тело содержит не только висцеральный жир, но также и подкожный жир, как описано выше, и такое точное раздельное измерение массы висцерального жира и массы подкожного жира в описанном выше устройстве измерения жира тела затруднительно.
Чтобы решить эти проблемы, проводится изучение наложения электродов для непосредственного контакта с телом, измерения биоэлектрического импеданса с помощью электрода, и точного измерения массы висцерального жира и массы подкожного жира, основываясь на результате такого измерения. Например, публикация не прошедшей экспертизу патентной заявки Японии №2002-39806 (Патентный документ 1) раскрывает устройство измерения жира тела, выполненное таким образом, что электрод устанавливается в контакте с телом посредством установки электрода на внутреннюю окружную поверхность ременного элемента, оборачивания ременного элемента вокруг тела и крепления его к телу. Устройство измерения жира тела, раскрытое в публикации не прошедшей экспертизу патентной заявки Японии №2002-369806, позволяет производить измерение массы висцерального жира и массы подкожного жира с высокой точностью, измеряя для этого биоэлектрического импеданса с помощью электрода, установленного в контакте с телом пациента с помощью ременного элемента, что было трудно на предшествующем уровне техники.
Патентный документ 1: Публикация не прошедшей экспертизу патентной заявки Японии №2002-369806
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Проблемы, решаемые изобретением
При измерении биоэлектрического импеданса с использованием описанного выше способа биоэлектрического импеданса измерение выполняется посредством создания прямого контакта электрода с частью тела пациента и, таким образом, важно стабильно поддерживать силу давления электрода на поверхность тела постоянной для каждого измерения. Однако достигнуть этого нелегко, поскольку форма и размеры тела пациента у разных людей различны. В частности, когда разница в форме и размерах тела людей велика, очень трудно обеспечить стабильную силу давления электрода на тело, если установка электрода производится, используя устройство присоединения к телу для измерения биоэлектрического импеданса, содержащее ременный элемент, так, чтобы он контактировал с телом пациента.
Например, в присоединяемом к телу устройстве для измерения биоэлектрического импеданса для устройства измерения жира тела, раскрытого в публикации не прошедшей экспертизу патентной заявки Японии №2002-369806, сила обертывания ременным элементом различна при каждой установке, поскольку задача установки ременного элемента на тело выполняется вручную и, таким образом, сила давления электрода на тело в результате при каждой установке также различается.
В случае, если сила давления электрода на поверхность тела изменяется, такое изменение проявляется как изменение контактного сопротивления между электродом и поверхностью тела, которое может снижать точность измерения. Следовательно, важно, чтобы устройство присоединения к телу для измерения биоэлектрического импеданса было выполнено с возможностью стабильного прижимания электрода к телу пациента с постоянной силой, независимо от пациента и при каждом измерении.
С другой стороны, в случае, когда ременный элемент с силой оборачивается вокруг тела пациента, чтобы обеспечить силу давления электрода на тело, тело пациента сжимается ременным элементом, что может быть болезненно для пациента. В частности, поскольку форма тела (в частности, брюшная полость тела) флюктуирует при дыхательном движении (обычно длина окружности тела увеличивается при движении вдоха и длина окружности тела уменьшается при движении выдоха), пользователь может ощущать сильное чувство сжатия при движении вдоха, способное вызвать у пациента сильную боль.
В случае, когда биоэлектрический импеданс измеряется с помощью электрода, контактирующего с телом пациента, значение измеренного биоэлектрического импеданса будет, как известно, флюктуировать в зависимости от дыхательного движения. Главными факторами здесь является то, что в зависимости дыхательного движения изменяется форма тела и состав тела между электродами, установленными в контакте с телом, флюктуирует, что с изменением формы тела флюктуирует расстояние между электродами, что флюктуирует состояние контакта электрода с поверхностью тела и сопротивление контакта изменяется и т.п. Флюктуация значения биоэлектрического импеданса, происходящая при таком дыхательном движении, не позволяет получить высокую точность измерения массы висцерального жира и массы подкожного жира, в связи с чем необходимо предпринимать некоторые меры.
С точки зрения решения описанных выше проблем, задача настоящего изобретения состоит в обеспечении присоединяемого устройства для измерения биоэлектрического импеданса, позволяющего прижимать электроды к телу пациента с удовлетворительной повторяемостью с постоянной силой в месте присоединения и которое не вызывает боль у пациента, и устройства измерения жира тела, способного определять состояние дыхания пациента с высокой точностью и измерять массу жира тела, в частности, массу висцерального жира и массу подкожного жира, с высокой точностью.
СРЕДСТВО РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМ
В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения, присоединяемое к телу устройство для измерения биоэлектрического импеданса, соответствующее настоящему изобретению, устанавливается на тело пациента, чтобы измерять биоэлектрический импеданс, причем присоединяемое к телу устройство для измерения биоэлектрического импеданса содержит множество электродов, установленных в контакте с поверхностью тела пациента; опору электродов для поддержки множества электродов; и длинный ремень, который должен оборачиваться вокруг тела пациента в присоединенном состоянии, чтобы присоединить опору электродов к телу пациента. Опора электродов содержит крепежный узел, прикрепленный к одному концу ремня относительно неподвижным способом по отношению к опоре электродов, и держатель для удержания узла вблизи другого конца ремня относительно подвижным способом по отношению к опоре электрода в присоединенном состоянии. Держатель содержит присоединительный узел, присоединяемый, с возможностью отсоединения, в произвольном месте ремня вблизи его другого конца, и смещающий узел для соединения присоединительного узла и опоры электродов в присоединенном состоянии и перемещения присоединительного узла и опоры электрода в направлении сближения.
В соответствии с такой конфигурацией, поскольку присоединительный узел и опора электродов, присоединенные в произвольном положении узла вблизи другого конца ремня, соединяются смещающим узлом в присоединенном состоянии, узел, ближний к другому концу ремня, непрерывно тянется в направлении стороны расположения опоры электродов, основываясь на силе смещения смещающего узла. Таким образом, тело пациента стягивается по существу с постоянной стягивающей силой с помощью устройства присоединения к телу для измерения биоэлектрического импеданса, основываясь на силе смещения смещающего узла, и электроды могут прижиматься к телу пациента по существу с постоянной силой. В описанной выше конфигурации присоединительный узел может присоединяться в произвольном положении ремня, ближнего к его другому концу, и, таким образом, устройство присоединения к телу для измерения биоэлектрического импеданса может плотно присоединяться к телу пациента с удовлетворительной воспроизводимостью, независимо от длины окружности тела пациента, посредством присоединения присоединительного узла в соответствующем положении ремня. Дополнительно, в описанной выше конфигурации длина оборачивания устройством присоединения к телу для измерения биоэлектрического импеданса изменяется, следуя за дыхательным движением пациента, посредством соответствующей регулировки силы смещения смещающего узла и, таким образом, пациент не испытывает ощущения чрезмерного сдавливания и может быть получено устройство присоединения к телу для измерения биоэлектрического импеданса, безболезненное для пациента.
В присоединяемом к телу устройстве для измерения биоэлектрического импеданса, соответствующем настоящему изобретению, смещающий узел предпочтительно присоединяется к одному из узла присоединения и опоры электродов, и в этом случае, предпочтительно, смещающий узел присоединяется с возможностью отсоединения к другому из узла присоединения и опоры электродов.
В соответствии с такой конфигурацией, присоединительный узел и опора электродов могут соединяться смещающим узлом после присоединения присоединительного узла в соответствующем месте ремня при присоединении устройства присоединения к телу для измерения биоэлектрического импеданса и, таким образом, задача присоединения значительно облегчается, и может быть получено устройство присоединения к телу для измерения биоэлектрического импеданса, превосходное по своей пригодности к применению.
В устройстве присоединения к телу для измерения биоэлектрического импеданса, соответствующем настоящему изобретению, смещающий узел предпочтительно содержит пружинный элемент или резиновый элемент, служащий в качестве элемента, обеспечивающего смещающую силу.
Поэтому стягивающая сила в отношении тела пациента в присоединенном состоянии может быть должным образом установлена с помощью очень простой конструкции, используя для смещающего узла пружинный элемент или резиновый элемент.
В присоединяемом к телу устройстве для измерения биоэлектрического импеданса, соответствующем настоящему изобретению, смещающий узел предпочтительно имеет механизм поддержания постоянства силы натяжения ремня, обернутого вокруг тела пациента в присоединенном состоянии.
В соответствии с такой конфигурацией, тело пациента всегда стягивается с постоянной силой натяжения присоединяемым к телу устройством для измерения биоэлектрического импеданса и, таким образом, электроды всегда прижимаются к телу пациента с постоянной силой.
В присоединяемом к телу устройстве для измерения биоэлектрического импеданса, соответствующем настоящему изобретению, смещающий узел предпочтительно содержит пружину с постоянной нагрузкой, служащую в качестве механизма поддержания постоянной силы натяжения ремня.
Используя таким способом для смещающего узла пружину с постоянной нагрузкой, стягивающая сила по отношению к телу пациента в присоединенном состоянии легко может быть установлена постоянной.
В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения, устройство измерения массы жира тела, соответствующее настоящему изобретению, содержит присоединяемое к телу устройство для измерения биоэлектрического импеданса; узел измерения импеданса для измерения биоэлектрического импеданса пациента, используя множество электродов; и узел вычисления массы жира тела для вычисления массы жира тела пациента, основываясь на биоэлектрическом импедансе, измеренном узлом измерения импеданса.
В соответствии с такой конфигурацией, получается устройство измерения жира тела, содержащее присоединяемое к телу устройство для измерения биоэлектрического импеданса, позволяющее прижимать электроды к телу пациента по существу с постоянной силой при удовлетворительной повторяемости в присоединенном состоянии, безболезненном для пациента. Следовательно, может быть получено устройство измерения массы жира тела, способное вычислять массу жира тела с высокой точностью.
Предпочтительно, устройство измерения жира тела, соответствующее настоящему изобретению, дополнительно содержит устройство измерения длины окружности тела для измерения длины окружности тела пациента посредством определения длины обертывания ремнем, обертываемым вокруг тела пациента с помощью присоединяемого к телу устройства для измерения биоэлектрического импеданса, присоединенного к телу пациента, и в этом случае узел вычисления массы жира тела предпочтительно вычисляет массу жира тела пациента, основываясь на биоэлектрическом импедансе, измеренном узлом измерения импеданса, и периферийной длине (длине окружности) тела пациента, измеренной устройством измерения длины окружности тела пациента.
В соответствии с конфигурацией, длина окружности тела пациента может легко и автоматически измеряться, присоединяя присоединяемое к телу устройство для измерения биоэлектрического импеданса, и масса жира тела может быть измерена с высокой точностью посредством вычисления массы жира тела, используя полученную длину окружности тела.
Предпочтительно, устройство измерения жира тела, соответствующее настоящему изобретению, дополнительно содержит устройство измерения величины флюктуации длины окружности тела для определения флюктуации длины окружности тела пациента посредством определения флюктуации длины обертывания ремнем, обертываемым вокруг тела пациента с помощью устройства присоединения к телу для измерения биоэлектрического импеданса, присоединенного к телу пациента; и узел определения состояния дыхания для определения состояния дыхания пациента, основываясь на флюктуации длины окружности тела пациента, измеренной устройством измерения величины флюктуации длины окружности тела; и в этом случае узел вычисления массы жира тела предпочтительно вычисляет массу жира тела пациента, основываясь на биоэлектрическом импедансе, измеренном узлом измерения импеданса, и информации о состоянии дыхания, определенной узлом определения состояния дыхания.
В соответствии с такой конфигурацией, состояние дыхания пациента может определяться с высокой точностью с помощью простой конфигурации определения флюктуации длины оборачивания ремнем устройства присоединения к телу для измерения биоэлектрического импеданса во время измерения. Используя такой способ определения, изменение длины окружности тела пациента, происходящее при дыхательном движении, может быть получено с высокой точностью и, таким образом, может быть получено устройство измерения жира тела, способное вычислять массу жира тела с высокой точностью.
В устройстве измерения жира тела, соответствующем настоящему изобретению, узел вычисления жира тела предпочтительно извлекает биоэлектрический импеданс, измеренный во время перехода от движения выдоха к движению вдоха, измеренного узлом определения состояния дыхания по серии последовательных во времени данных биоэлектрического импеданса, измеряемого узлом измерения импеданса, и вычисляет массу жира тела пациента по полученному биоэлектрическому импедансу.
В соответствии с такой конфигурацией, биоэлектрический импеданс может быть измерен с исключением влияния флюктуации биоэлектрического импеданса, происходящей при дыхательном движении, и, таким образом, масса жира тела может быть вычислена с высокой точностью.
В устройстве измерения жира тела, соответствующем настоящему изобретению, узел вычисления массы жира тела предпочтительно содержит элемент вычисления массы висцерального жира для вычисления массы висцерального жира пациента.
Биоэлектрический импеданс необходимо измерять с помощью электродов, установленных в контакте с телом пациента для измерения массы висцерального жира с высокой точностью и, таким образом, масса висцерального жира может быть вычислена отдельно с высокой точностью с помощью устройства измерения жира тела в описанной выше конфигурации.
В устройстве измерения жира тела, соответствующем настоящему изобретению, узел вычисления массы жира тела предпочтительно содержит элемент вычисления массы подкожного жира для вычисления массы подкожного жира в брюшной полости пациента.
Биоэлектрический импеданс необходимо измерять с помощью электродов, установленных в контакте с телом пациента для измерения массы подкожного жира с высокой точностью, и, таким образом, в описанной выше конфигурации масса подкожного жира может быть вычислена отдельно с высокой точностью с помощью устройства измерения жира тела.
ПРЕИМУЩЕСТВА ИЗОБРЕТЕНИЯ
В соответствии с настоящим изобретением, обеспечиваются присоединяемое к телу устройство для измерения биоэлектрического импеданса, позволяющее прижимать электроды к телу пациента с постоянной силой в присоединенном состоянии с удовлетворительной воспроизводимостью и безболезненном для пациента, и, дополнительно, устройство измерения массы жира пациента, способное определять состояние дыхания пациента с высокой точностью и способное измерять массу жира тела, в частности, массу висцерального жира и массу подкожного жира, с высокой точностью.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 - функциональная блок-схема устройства измерения жира тела, соответствующего первому варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг.2 - блок-схема последовательности выполнения рабочих процедур устройства измерения жира тела при измерении площади, занятой висцеральным жиром, площади, занятой подкожным жиром, и определения процента жира тела, используя устройство измерения жира тела, соответствующее первому варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг.3 - внешний вид устройства измерения жира тела, соответствующего первому варианту осуществления настоящего изобретения, представляющий вид в перспективе в состоянии, когда к пациенту присоединяются различные типы устройств присоединения, присоединяемых к устройству измерения жира тела.
Фиг.4 - общий вид в перспективе устройства присоединения к брюшной полости для измерения биоэлектрического импеданса, соответствующего первому варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг.5 - общий вид снизу устройства присоединения к брюшной полости для измерения биоэлектрического импеданса, соответствующего первому варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг.6 - вид в поперечном сечении вдоль линии VI-VI показанного на фиг.4 и 5 устройства присоединения к брюшной полости для измерения биоэлектрического импеданса, соответствующего первому варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг.7 - схематический вид в поперечном сечении, показывающий состояние, в котором устройство присоединения к брюшной полости для измерения биоэлектрического импеданса, соответствующее первому варианту осуществления настоящего изобретения, присоединено к брюшной полости пациента.
Фиг.8А - вид в перспективе, подробно показывающий конструкцию держателя устройства присоединения к брюшной полости для измерения биоэлектрического импеданса, соответствующего первому варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг.8В - вид в перспективе, подробно показывающий конструкцию держателя устройства присоединения к брюшной полости для измерения биоэлектрического импеданса, соответствующего первому варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг.9 - схематическое изображение внутренней конструкции присоединительного узла держателя устройства присоединения к брюшной полости для измерения биоэлектрического импеданса, соответствующего первому варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг.10 - функциональная блок-схема устройства измерения жира тела, соответствующего второму варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг.11 - функциональная блок-схема конкретной конфигурации устройства измерения длины окружности талии устройства измерения жира тела, соответствующего второму варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг.12 - вид снизу ремня устройства присоединения к брюшной полости для измерения биоэлектрического импеданса, соответствующего второму варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг.13 - вид в перспективе, показывающий конструкцию держателя устройства присоединения к брюшной полости для измерения биоэлектрического импеданса, соответствующего второму варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг.14 - схематический вид в поперечном сечении узла подачи ремня держателя устройства присоединения к брюшной полости для измерения биоэлектрического импеданса, соответствующего второму варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг.15 - график зависимости между флюктуацией длины окружности талии пациента и биоэлектрическим импедансом, изменяющимся ежечасно.
Фиг.16 - блок-схема последовательности выполнения рабочих процедур устройства измерения жира тела при измерении площади, занимаемой висцеральным жиром, площади, занимаемой подкожным жиром, и определения процента жира тела, используя устройство измерения жира тела, соответствующее второму варианту осуществления настоящего изобретения.
ОПИСАНИЕ ССЫЛОЧНЫХ СИМВОЛОВ
1А, 1В Устройство измерения жира тела
10 Устройство контроллера
11 Секция вычислительного процессора
12 Узел измерения импеданса
13 Узел вычисления массы жира тела
14 Элемент вычисления общей массы жира
15 Элемент вычисления массы жира по типу места
16 Элемент вычисления массы висцерального жира
17 Элемент вычисления массы подкожного жира
18 Узел определения состояния дыхания
21 Устройство генерации постоянного тока
22 Устройство переключения выводов
23 Устройство определения разности потенциалов
24 Устройство измерения физических данных
25 Устройство ввода информации о пациенте
26 Устройство отображения
27 Устройство выполнения операций
28 Устройство электропитания
29 Запоминающее устройство
30 Устройство измерения длины окружности талии
100А, 100В Устройство присоединения к брюшной полости для измерения биоэлектрического импеданса
110 Опора электродов
111 Узел в виде листа
112 Узел размещения механизма опоры электродов
113 Электрод
113а Стержневой узел
113а1 Втулочный узел
113b Узел в виде пластины
114 Крепежный узел
115 Держатель
116 Направляющая рама
116а Основной корпус
116b Корпус крышки
117 Спиральная пружина
118 Соединитель
119 Установочное отверстие
120 Узел подачи ремня
121 Шкив с зубьями
122 Крючок
124 Фотоэлектрический датчик
125 Угловой кодер
126 Ось обнаружения
130 Узел присоединения
131 Механизм намотки ленты
132 Корпус катушки
133 Лента
134 Узел размещения пружины
134а Спиральная пружина
135 Пряжка
136 Крепежный механизм
137 Нажимная кнопка
138 Переключающий элемент
138а Пружина
139 Элемент блокировки вращения
139а Блокирующий штифт
140 Ремень
141 Один конец
142 Другой конец
144 Полоска кодера
145а, 145b Элемент штрих-кода
151 Схема измерения длины окружности талии
165 Основной корпус устройства
172А, 172В Устройство присоединения к верхней конечности для измерения биоэлектрического импеданса
173А, 173В Устройство присоединения к нижней конечности для измерения биоэлектрического импеданса
180 Соединительный кабель
300 Пациент
301 Брюшная полость
302А, 302В Запястье
303А, 303В Лодыжка
400 Поверхность кушетки
A11, A12, А21, А22 Брюшной электрод
F11, F12, F21, F22 Электрод нижней конечности
Н11, Н12, Н21, Н22 Электрод верхней конечности
НАИЛУЧШИЙ ПРИМЕР ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Варианты осуществления настоящего изобретения будут описаны ниже подробно со ссылкой на чертежи. В каждом варианте осуществления, показанном ниже, присоединяемое к телу устройство для измерения биоэлектрического импеданса, заявленное с помощью настоящего изобретения, предназначенное для присоединения к брюшной полости пациента, будет описано посредством примера. Таким образом, в каждом варианте осуществления, показанном ниже, присоединяемое к телу устройство для измерения биоэлектрического потенциала, заявленное с помощью настоящего изобретения, упоминается, в частности, как "устройство присоединения к брюшной полости для измерения биоэлектрического импеданса". Устройство измерения жира тела в каждом варианте осуществления, описанном ниже, выполняется с возможностью использования в его составе устройства присоединения к брюшной полости для измерения биоэлектрического импеданса, служащего в качестве присоединяемого к телу устройства для измерения биоэлектрического импеданса, описанного выше. Следует ометить, что устройство измерения жира тела в каждом варианте осуществления, описанном ниже, выполнено с возможностью отдельного измерения массы висцерального жира и массы подкожного жира, но существует устройство измерения жира тела, выполненное с возможностью измерения не только массы висцерального жира и массы подкожного жира, но и измерения массы жира (общей массы жира) всего тела или массы жира (массы жира верхней конечности и нижней конечности, массы жира тела и т.д.) в конкретном месте на теле.
Сначала, перед описанием устройства присоединения к брюшной полости для измерения биоэлектрического импеданса и устройства измерения массы жира тела, оснащенного упомянутым устройством, в каждом варианте осуществления настоящего изобретения, будут даны определения представляющие места тела. "Тело" относится к части, исключая голову, шею и четыре конечности тела, и части, соответствующей, так называемому туловищу тела, в том числе, грудной клетке и брюшной полости. "Брюшная полость" относится к части, расположенной со стороны нижних конечностей, если тело делится на часть, расположенную со стороны шеи (то есть, грудная клетка), и часть, расположенную со стороны нижних конечностей, и содержит переднюю поверхность брюшной полости и заднюю поверхность брюшной полости. "Передняя поверхность брюшной полости" относится к части поверхности тела, видимой, если смотреть на пациента со стороны передней поверхности брюшной полости пациента. "Задняя поверхность брюшной полости" относится к части поверхности тела, видимой, если смотреть на пациента со стороны задней поверхности брюшной полости пациента. "Место, удаленное от брюшной полости," содержит верхнюю конечность, в том числе, плечевую часть руки, предплечье, запястье и пальцы, грудную клетку, удаленную на расстояние, большее или равное заданному расстоянию (например, примерно 10 см) от места расположения диафрагмы, шею и голову, и нижнюю конечность, в том числе, бедро, голень, лодыжку и пальцы. "Ось тела" относится к оси, проходящей в направлении, по существу, перпендикулярном к поперечному сечению брюшной полости пациента.
Первый вариант осуществления
На фиг.1 показана функциональная блок-схема устройства измерения массы жира тела, соответствующего первому варианту осуществления настоящего изобретения. Сначала, со ссылкой на фиг.1 будет описана конфигурация функциональных составляющих устройства 1А измерения массы жира тела, соответствующего настоящему варианту осуществления.
Как показано на фиг.1, устройство 1А измерения массы жира тела, соответствующее настоящему варианту осуществления, содержит, главным образом, устройство 10 контроллера, устройство 21 генерации постоянного тока, устройство 22 переключения выводов, устройство 23 определения разности потенциалов, устройство 24 измерения физических данных, устройство 25 ввода информации о пациенте, устройство 26 отображения, устройство 27 выполнения операций, устройство 28 электропитания, запоминающее устройство 29 и множество электродов A11, A12, А21, А22, Н11, Н12, Н21, Н22, F11, F12, F21 и F22, присоединенных к телу. Устройство 10 контроллера содержит секцию 11 вычислительного процессора.
Секция 11 вычислительного процессора содержит узел 12 измерения импеданса и узел 13 вычисления массы жира тела.
Конфигурация устройства 10 контроллера определяется центральным процессором (CPU) и т.п. и это устройство управляет устройством 1А измерения общего жира тела. Конкретно, устройство 10 контроллера посылает команду на различные типы функциональных устройств, описанных выше, или выполняет различные типы обработки при вычислениях, основываясь на полученной информации. Различные типы обработки при вычислениях выполняются секцией 11 вычислительного процессора, расположенной в устройстве 10 контроллера.
Множество электродов содержит брюшные электроды A11, A12, А21, А22, которые должны присоединяться к брюшной полости пациента, электроды Н11, Н12, Н21, Н22 верхней конечности, которые должны присоединяться к верхней конечности пациента, и электроды F11, F12, F21, F22 нижней конечности, которые должны присоединяться к нижней конечности пациента.
Брюшные электроды A11, A12, А21, А22 устанавливаются в устройство 100А присоединения к брюшной полости для измерения биоэлектрического импеданса (устройство присоединения к брюшной полости для измерения биоэлектрического импеданса, соответствующее настоящему изобретению), содержащее элемент в форме ленты, которая должна оборачиваться вокруг части тела, содержащей брюшную полость пациента, и присоединяются к поверхности брюшной полости пациента с выравниванием каждого электрода вдоль направления оси тела посредством присоединения устройства 100А присоединения к брюшной полости для измерения биоэлектрического потенциала к брюшной полости пациента. В этом случае брюшные электроды A11, A12, А21, А22 могут присоединяться к передней поверхности брюшной полости пациента или могут присоединяться к задней поверхности брюшной полости пациента. Группа брюшных электродов, в которой четыре брюшных электрода A11, A12, А21, А22 образуют один набор, может присоединяться к брюшной полости с помощью множества наборов, параллельных друг другу. В таком случае группа брюшных электродов, состоящая из всех наборов, может присоединяться только к передней поверхности брюшной полости или только к задней поверхности брюшной полости или группа брюшных электродов, состоящая из нескольких наборов, может присоединяться к передней поверхности брюшной полости, а группа брюшных электродов, состоящая из остальных наборов, может присоединяться к задней поверхности брюшной полости.
Электроды Н11, Н12, Н21, Н22 верхней конечности присоединяются в одно из мест на верхней конечности, соответствующее месту, удаленному от брюшной полости пациента, и одна их пара присоединяется должным образом к поверхности запястья правой руки и к поверхности запястья левой руки, соответственно. Электроды F11, F12, F21, F22 нижней конечности присоединяются в одно из мест на нижней конечности, соответствующее месту, удаленному от брюшной полости пациента, и одна их пара присоединяется должным образом к поверхности лодыжки правой ноги и к поверхности лодыжки левой ноги, соответственно. Брюшные электроды A11, A12, А21, А22, электроды Н11, Н12, Н21, Н22 верхней конечности и электроды F11, F12, F21, F22 нижней конечности соответственно электрически присоединяются к устройству 22 переключения выводов.
Устройство 22 переключения выводов выполнено в виде релейной схемы и т.п. и электрически соединяет конкретный электрод, выбранный из множества электродов, и устройство 21 генерации постоянного тока, а также электрически соединяет конкретный электрод, выбранный из множества электродов, и устройство 23 определения разности потенциалов, основываясь на команде, принятой от устройства 10 контроллера. Таким образом, электрод, электрически соединенный с помощью устройства 22 переключения выводов с устройством генерации постоянного тока, функционирует как электрод для приложения постоянного тока, а электрод, с помощью устройства 22 переключения выводов электрически соединенный с устройством 23 определения разности потенциалов, функционирует как электрод определения разности потенциалов. Во время операции измерения электрическое соединение с помощью устройства 22 переключения выводов переключается по-разному. Обычно электрод для приложения постоянного тока и электрод определения разности потенциалов должным образом выполняются в виде пары электродов, где каждая пара электродов, как она упоминается здесь, содержит одиночный электрод или множество электродов. Другими словами, каждая пара электродов может быть выполнена с возможностью обращения с ней в равной степени как с отдельно и независимо установленным электродом электрически эквивалентным способом.
Устройство 21 генерации постоянного тока генерирует постоянный ток, основываясь на команде, введенной от устройства 10 контроллера, и подает генерированный постоянный ток через устройство 22 переключения выводов на электрод для приложения постоянного тока. Высокочастотный ток (например, 50 кГц, 500 мкА), должным образом используемый для получения информации о составе тела, включается для получения постоянного тока, генерируемого устройством 21 генерации постоянного тока. Таким образом, постоянный ток прикладывается к пациенту через электрод приложения постоянного тока.
Устройство 23 определения разности потенциалов определяет разность потенциалов между электродами (то есть, электродами определения разности потенциалов), электрически присоединенными к устройству 23 определения разности потенциалов устройством 22 переключения выводов, и выводит определенную разность потенциалов на устройство 10 контроллера.
Таким образом, с помощью постоянного тока, приложенного к пациенту, определяется разность потенциалов между электродами определения разности потенциалов.
Устройство 24 измерения физических данных и устройство 25 ввода информации о пациенте являются местами получения информации о пациенте, используемой в процессе вычисления, выполняемого в узле 13 вычисления массы жира тела секции вычислительного процессора 11. "Информация о пациенте" относится к информации, касающейся пациента, и содержит, по меньшей мере, информацию о возрасте, поле или информацию о физических данных. "Информация о физических данных" содержит информацию, касающуюся размера в конкретном месте тела пациента (например, информацию, содержащую, по меньшей мере, длину окружности брюшной полости (длину окружности талии) и поперечную ширину брюшной полости, толщину брюшной полости, рост и т.д.) или такую информацию, как вес. Устройство 24 измерения физических данных является устройством автоматического измерения физических данных пациента и вывода полученной информации о физических данных на устройство 10 контроллера. Устройство 25 ввода информации о пациенте является устройством ввода информации о пациенте и вывода введенной информации о пациенте в устройство 10 контроллера.
На функциональной блок-схеме, показанной на фиг.1, представлен случай, когда устройство 24 измерения физических данных, как и устройство 25 ввода информации о пациенте, размещаются в устройстве 1А измерения жира тела, но как устройство 24 измерения физических данных, так и устройство 25 ввода информации о пациенте, не обязательно являются существенно необходимыми элементами конфигурации. Независимо от того, устанавливается ли устройство 24 измерения физических данных и/или устройство 25 ввода информации о пациенте, такое устройство выбирается, соответственно, основываясь на типе информации о пациенте, используемой в процессе вычисления, выполняемого секцией 11 вычислительного процессора устройства 10 контроллера. Информация о физических данных пациента может измеряться автоматически, используя устройство измерения физических данных, и данные измерения могут использоваться или пациент может самостоятельно вводить информацию в устройство 25 ввода информации о пациенте без установки устройства 2 4 измерения физических данных и введенные данные могут далее использоваться.
Секция 11 вычислительного процессора содержит узел 12 измерения импеданса и узел 13 вычисления массы жира тела, как описано выше. Узел 12 измерения импеданса вычисляет различные типы биоэлектрических импедансов, основываясь на текущем значении постоянного тока, генерированного устройством 21 генерации постоянного тока, и информации о разности потенциалов, определенной устройством 23 определения разности потенциалов и введенной в устройство 10 контроллера. Узел 13 вычисления массы жира тела вычисляет массу жира тела, основываясь на информации о биоэлектрическом импедансе, полученной узлом 12 вычисления импеданса, и информации о пациенте, введенной от устройства 24 измерения физических данных и/или устройства 25 ввода информации о пациенте. Узел 13 вычисления массы жира тела содержит, например, по меньшей мере, элемент 14 вычисления общей массы жира для вычисления массы жира тела всего тела пациента, элемент 15 вычисления массы жира по типу места для вычисления массы жира в конкретном месте тела пациента, элемент 16 вычисления массы висцерального жира для вычисления массы висцерального жира пациента и элемент 17 вычисления массы подкожного жира для вычисления массы подкожного жира на брюшной полости пациента.
Устройство 26 отображения отображает информацию по различным типам массы жира тела, вычисляемую узлом 13 вычисления массы жира тела. В качестве устройства 26 отображения может использоваться, например, дисплей на жидких кристаллах (LCD). Масса жира, отображаемая на устройстве 26 отображения, может быть общей массой жира, то есть, массой жира всего тела пациента, массой жира в определенном типе месте, то есть, массой жира в конкретном месте тела пациента, массой висцерального жира, массой подкожного жира на брюшной полости и т.п. "Масса жира" относится к показателю, указывающему массу жира, представленную весом жира, площадью, занимаемой жиром, объемом жира, слоем жира и т.п.В частности, "масса висцерального жира" относится к показателю, представленному, по меньшей мере, весом висцерального жира или площадью, занимаемой висцеральным жиром, или объемом висцерального жира или слоем висцерального жира; и "масса подкожного жира" относится к показателю, представленному, по меньшей мере, весом подкожного жира или площадью, занимаемой подкожным жиром, или объемом подкожного жира или слоем подкожного жира.
Устройство 27 выполнения операций является устройством, позволяющим пациенту вводить команду на устройство 1А измерения жира тела, и выполнено с возможностью использования клавиш и т.п., которые могут нажиматься пациентом.
Устройство 28 электропитания является устройством подачи электропитания на устройство 10 контроллера и содержит внутренний источник электропитания, такой как батарея, и внешний источник электропитания, такой как коммерческий источник электропитания.
Запоминающее устройство 29 является устройством для хранения различных типов данных и программы, относящихся к устройству 1А измерения жира тела, и хранит информацию о пациенте, различных типах вычисленных масс жира тела, программу измерения жира тела для выполнения процесса измерения жира тела, описанного ниже, и т.п.
Далее будет описан процесс вычисления, выполняемый в устройстве 1А измерения жира тела, соответствующем первому варианту осуществления. Как описано выше, различные типы массы жира тела могут измеряться с помощью узла 13 вычисления массы жира тела, входящего в устройство 1А измерения жира тела, соответствующее настоящему варианту осуществления, для которого приведенное ниже посредством примера конкретное описание является процессом вычисления, выполняемым при вычислении площади, занятой висцеральным жиром, служащей в качестве показателя, указывающего массу висцерального жира, и процента жира тела, служащего в качестве показателя, указывающего взаимосвязь между массой жира тела и весом.
Со ссылкой на фиг.1, узел 12 вычисления импеданса вычисляет два типа импедансов, основываясь на величине тока, генерированного устройством 21 генерации постоянного тока, и разности потенциалов, определяемой устройством 23 определения разности потенциалов. Одним из двух типов биоэлектрических импедансов является биоэлектрический импеданс Zt, отражающий массу свободного жира в брюшной полости пациента. Другим биоэлектрическим импедансом является биоэлектрический импеданс Zs, отражающий массу подкожного жира в брюшной полости пациента.
2
Элемент 16 вычисления массы висцерального жира вычисляет площадь Sv, занятую висцеральным жиром пациента, (единица измерения: см), основываясь на вычисленных двух типах импедансов Zt, Zs и длине W окружности талии, которая является одним из физических данных пациента. Конкретно, площадь Sv, занятая висцеральным жиром, вычисляется с помощью следующего Уравнения (1), выражающего взаимосвязь двух типов импедансов Zt и Zs и длины талии пациента и площади Sv, занятой висцеральным жиром.
где а, b, с, d - коэффициенты.
2
Часть 17 вычисления массы подкожного жира вычисляет площадь Ss, занятую подкожным жиром пациента (единица измерения: см), основываясь на вычисленном биоэлектрическом импедансе Zs и длине окружности талии W, которая является одним из физических данных пациента. Конкретно, площадь Ss, занятая подкожным жиром, вычисляется согласно следующему Уравнению (2), выражающему зависимость между импедансом Zs и длиной W окружности талии пациента и площадью Ss, занятой подкожным жиром.
где е, f - коэффициенты.
Элемент 14 вычисления общей массы жира вычисляет массу свободного жира FFM (единица измерения: кг), основываясь на вычисленном биоэлектрическом импедансе Zt и росте Н, который является одним из физических данных пациента. Конкретно, масса свободного жира FFM вычисляется в соответствии со следующим Уравнением (3), выражающим зависимость между биоэлектрическим импедансом Zt и ростом Н пациента и массой свободного жира FFM.
где i, j - коэффициенты.
Коэффициенты в каждом из приведенных выше Уравнений (1), (2) и (3) определяются уравнением регрессии, основанным на результате измерения MRI. Коэффициенты в каждом из Уравнений (1), (2) и (3) могут определяться возрастом и/или полом.
Элемент 14 вычисления массы общего жира вычисляет массу жира тела пациента в виде процента (%) жира тела, основываясь на вычисленной массе свободного жира FFM и весе Wt, который является физическим данным при вычислении массы жира тела для всего тела пациента, хотя и не связан напрямую с вычислением площади Sv, занятой висцеральным жиром, или на вычислении площади Ss, занятой подкожным жиром. Конкретно, например, процент жира тела вычисляется в соответствии со следующим Уравнением (4), основываясь на массе свободного жира FFM и весе Wt пациента.
Хотя конкретное описание здесь даваться не будет, масса жира тела в конкретных местах тела может быть вычислена, основываясь на биоэлектрическом импедансе, полученном различным переключением электрода приложения тока и электрода определения разности потенциалов, и физических данных пациента.
На фиг.2 приведена блок-схема последовательности выполнения рабочих процедур устройства измерения жира тела при измерении площади, занимаемой висцеральным жиром, площади, занимаемой подкожным жиром, и процента жира тела, используя устройство измерения жира тела, соответствующее настоящему варианту осуществления. Работа устройства 1А измерения жира тела при измерении площади, занимаемой висцеральным жиром, площади, занимаемой подкожным жиром, и процента жира тела, используя устройство 1А измерения жира тела, будет описана со ссылкой на фиг.2.
Процесс, показанный на блок-схеме, приведенной на фиг.2, заранее запоминается в запоминающем устройстве 29 в виде программы, где устройство 10 контроллера, содержащее секцию 11 вычислительного процессора, считывает и выполняет программу, чтобы осуществлять функции процесса измерения площади, занятой висцеральным жиром, процесса измерения площади, занятой подкожным жиром, и процесса измерения жира тела. Описанные ниже рабочие процедуры являются рабочими процедурами для случая, когда четыре набора групп брюшных электродов, в которых каждый набор содержит четыре брюшных электрода A11, A12, А21, А22, показанных на чертеже, устанавливаются параллельно друг другу в устройстве измерения жира тела, показанном на фиг.1.
Со ссылкой на фиг.2, устройство 10 контроллера принимает входной сигнал информации о пациенте, содержащей длину W окружности талии, рост Н, вес Wt и т.п., служащие физическими данными (этап S1). Принятая информация о пациенте временно хранится, например, в запоминающем устройстве 29. Если выполняется конфигурация с автоматическим измерением физических данных информации о пациенте, использующая устройство 24 измерения физических данных, физические данные, измеренные устройством 24 измерения физических данных, вводятся в устройство 10 контроллера.
Устройство 10 контроллера определяет, подана ли команда начала измерения (этап S2). Устройство 10 контроллера ждет до тех пор, пока не будет подана команда начала измерения (NO на этапе S2). Устройство 10 контроллера делает установку электрода (этап S3), когда обнаруживает команду начала измерения (YES на этапе S2).
На этапе S3 устройство 10 контроллера выбирает, например, пару, состояющую из электрода Н11 верхней конечности и электрода F11 нижней конечности, и пару, состоящую из электрода Н21 верхней конечности и электрода F21 нижней конечности, в качестве пар электродов приложения тока и выбирает одну пару брюшных электродов A11, A21 в одной группе электродов брюшной полости из четырех наборов групп брюшных электродов в качестве пары электродов определения разности потенциалов. Устройство 22 переключения выводов электрически соединяет пару, состоящую из электрода Н11 верхней конечности и электрода F11 нижней конечности, и пару, состоящую из электрода Н21 верхней конечности и электрода F21 нижней конечности, с устройством 21 генерации постоянного тока и электрически соединяет пару брюшных электродов A11, A21 с устройством 23 определения разности потенциалов, основываясь на сигнале управления, принятом от устройства 10 контроллера. В этом случае устройство 22 переключения выводов разрывает электрическое соединение отключаемого электрода с устройством 21 генерации постоянного тока и устройством 23 определения разности потенциалов, основываясь на сигнале управления, принятом от устройства 10 контроллера.
Устройство 21 генерации постоянного тока пропускает постоянный ток между верхней конечностью и нижней конечностью, основываясь на сигнале управления, принятом от устройства 10 контроллера. Например, устройство 21 генерации постоянного тока пропускает ток от электрода Н11 верхней конечности и электрода Н21 верхней конечности к электроду F11 нижней конечности и электроду F21 нижней конечности (этап S4). В этом случае устройство 22 переключения выводов предпочтительно имеет конфигурацию короткого замыкания электрода Н11 верхней конечности и электрода Н21 верхней конечности и конфигурацию короткого замыкания электрода F11 нижней конечности и электрода F21 нижней конечности. Устройство 21 генерации постоянного тока и устройство 22 переключения выводов могут иметь конфигурацию для пропускания тока от одного из электродов Н11 или Н21 верхней конечности к любому из электродов F11 и F21 нижней конечности.
В таком состоянии устройство 23 определения разности потенциалов определяет разность потенциалов между электродами A11, A21, основываясь на сигнале управления устройства 10 контроллера (этап S5).
Устройство 10 контроллера определяет, закончено ли определение разности потенциалов для комбинаций всех пар электродов, определенных заранее (этап S6). Когда определено, что определение разности потенциалов для комбинаций всех пар электродов, определенных заранее, не закончено (NO на этапе S6), устройство 10 контроллера переходит к этапу S3. Когда определено, что определение разности потенциалов для комбинаций всех пар электродов, определенных заранее, закончено (YES на этапе S6), устройство 10 контроллера переходит к этапу S7, который описывается здесь далее.
Таким способом устройство 10 контроллера включает по порядку брюшные электроды A11, A21 другой группы брюшных электродов в качестве пары электродов для определения разности потенциалов. То есть, устройство 22 переключения выводов по порядку электрически соединяет брюшные электроды A11, A21 полости другой группы брюшных электродов с устройством 23 определения разности потенциалов, основываясь на сигнале управления, принятом от устройства 10 контроллера (этап S3). Устройство 23 определения разности потенциалов затем по порядку определяет разность потенциалов между электродами A11, A21 другой группы брюшных электродов, основываясь на сигнале управления, принятом от устройства 10 контроллера (этап S5).
Когда определение разности потенциалов закончено для комбинации брюшных электродов A11, A21 во всех группах брюшных электродов (YES на этапе S6), узел 12 измерения импеданса вычисляет биоэлектрические импедансы Zt1-Zt4, основываясь на текущем значении постоянного тока, генерированного устройством 21 генерации постоянного тока и пропущенного через тело, и каждой разности потенциалов, определенной устройством 23 определения разности потенциалов (этап S7). Значения биоэлектрических импедансов Zt1-Zt4, вычисленные узлом 12 измерения импеданса, временно сохраняются, например, в запоминающем устройстве 29.
Устройство 10 контроллера затем снова устанавливает электроды (этап S8). Более конкретно, устройство 10 контроллера включает пару брюшных электродов A11, A21 в группе брюшных электродов из четырех наборов групп брюшных электродов как пару электродов для приложения тока и выбирает пару брюшных электродов А12, А22 в группе брюшных электродов в качестве пары электродов определения разности потенциалов. Устройство 22 переключения выводов электрически соединяет пару брюшных электродов A11, A21 с устройством 21 генерации постоянного тока и электрически соединяет пару брюшных электродов А12, А22 с устройством 23 определения разности потенциалов, основываясь на сигнале управления, принятом от устройства 10 контроллера. В этом случае устройство 22 переключения выводов разрывает электрическое соединение выключаемого электрода брюшной полости, электрода верхней конечности и электрода нижней конечности и устройства 21 генерации постоянного тока и устройства 23 определения разности потенциалов, основываясь на сигнале управления, принятом от устройства 10 контроллера.
Устройство 21 генерации постоянного тока пропускает постоянный ток между брюшными электродами А12, А22, основываясь на сигнале управления, принятом от устройства 10 контроллера (этап S9).
В этом состоянии устройство 23 определения разности потенциалов определяет разность потенциалов между брюшными электродами A11 и А21, основываясь на сигнале управления, принятом от устройства 10 контроллера (этап S10).
Устройство 10 контроллера затем определяет, закончено ли определение разности потенциалов для комбинаций всех пар электродов, определенных заранее (этап S11). Когда определено, что определение разности потенциалов для комбинаций всех пар электродов, определенных заранее, не закончено (NO на этапе S11), устройство 10 контроллера переходит к этапу S8. Когда определено, что определение разности потенциалов закончено для комбинаций всех пар электродов, определенных заранее (YES на этапе S11), устройство 10 контроллера переходит к этапу S12, который описывается здесь далее.
Таким способом устройство 10 управления по порядку включает брюшные электроды A11, A21 другой группы брюшных электродов в качестве пары электродов приложения тока и включает брюшные электроды А12, А22 в соответствующей группе брюшных электродов в качестве пары электродов определения разности потенциалов. Другими словами, устройство 22 переключения выводов по порядку электрически соединяет брюшные электроды A11, A21 другой группы брюшных электродов с устройством 21 генерации постоянного тока и по порядку электрически соединяет брюшные электроды А12, А22 в соответствующей группе брюшных электродов с устройством 23 определения разности потенциалов, основываясь на сигнале управления, принятом от устройства 10 управления (этап S8). Устройство 23 определения разности потенциалов затем пропускает постоянный ток между брюшными электродами A11, A12 в другой группе брюшных электродов (этап S9) и по порядку определяет разность потенциалов между брюшными электродами А12, А22 в соответствующей группе брюшных электродов, основываясь на сигнале управления, принятом от устройства 10 управления (этап S10).
Когда приложение тока и определение разности потенциалов для комбинации пар электродов во всех группах брюшных электродов закончено (YES на этапе S11) узел 12 измерения импеданса вычисляет биоэлектрические импедансы Zs1-Zs4 (этап S12), основываясь на текущем значении постоянного тока, генерированного устройством 21 генерации постоянного тока и пропущенного через тело, и каждой разности потенциалов, определенной устройством 23 определения разности потенциалов. Значения биоэлектрических импедансов Zs1-Zs4, вычисленные узлом 12 измерения импеданса, временно сохраняются, например, в запоминающем устройстве 29.
Элемент 16 вычисления массы висцерального жира затем вычисляет площадь Sv, занятую висцеральным жиром, основываясь на длине W окружности талии из числа физических данных, принятых устройством 10 контроллера на этапе S1, вычисленных биоэлектрических импедансах Zt1-Zt4 и биоэлектрических импедансах Zs1-Zs4 (этап S13). Площадь Sv, занятая висцеральным жиром, вычисляется согласно Уравнению (1). В случае, когда четыре набора групп брюшных электродов устанавливаются параллельно друг другу, причем каждый набор содержит четыре брюшных электрода A11, A12, А21, А22, в Уравнение (1) соответственно подставляются, например, среднее значение четырех биоэлектрических импедансов Zt1-Zt4 и среднее значение четырех биоэлектрических импедансов Zs1-Zs4.
Элемент 17 вычисления массы подкожного жира затем вычисляет площадь Ss, занятую подкожным жиром, основываясь на длине W окружности талии из числа физических данных, принятых устройством 10 контроллера на этапе S1, и вычисленных биоэлектрических импедансах Zs1-Zs4 (этап S14). Площадь Ss, занятая подкожным жиром, вычисляется посредством подстановки длины W окружности талии и вычисленного биоэлектрического импеданса Zs в Уравнение (2). В случае, когда четыре набора групп брюшных электродов устанавливаются параллельно друг другу, причем каждый набор содержит четыре брюшных электрода A11, A12, А21, А22, в Уравнение (2) вместо биоэлектрического импеданса Zs соответственно подставляется среднее значение четырех биоэлектрических импедансов Zs1-Zs4.
Элемент 14 вычисления общей массы жира вычисляет свободную массу жира FFM, основываясь на росте Н, входящем в число физических данных, полученных устройством 10 контроллера на этапе S1, и вычисленном биоэлектрическом потенциале Zt (этап S15). Свободная масса жира FFM вычисляется согласно Уравнению (3).
Элемент 14 вычисления общей массы жира вычисляет процент жира тела, основываясь на весе Wt, входящем в число физических данных, полученных устройством 10 контроллера на этапе S1, и свободной массе жира FFM, вычисленной элементом 14 вычисления общей массы жира на этапе S15 (этап S16). Процент жира тела вычисляется согласно Уравнению (4).
Устройство 26 отображения отображает каждый результат измерения, основываясь на сигнале управления, принятом от устройства 10 контроллера (этап S17).
Устройство 1А измерения жира тела затем прекращает процесс измерения массы жира тела, в том числе, процесс измерения площади, занимаемой висцеральным жиром, процесс измерения площади, занимаемой подкожным жиром, и процесс измерения процента жира тела. Типичное значение импедансов Zt1-Zt4 равно примерно 5 Ом. Типичное значение импедансов Zs1-Zs4 равно примерно 80 Ом.
На фиг.3 приведен внешний вид устройства измерения жира тела, соответствующего настоящему варианту осуществления, являющийся видом в перспективе, показывающим состояние, когда к пациенту присоединяются различные типы устройств присоединения, установленные в устройство измерения жира тела. Внешний вид устройства 1А измерения жира тела, соответствующего настоящему варианту осуществления, и положение, которое должен занимать пациент при измерении, будут описаны со ссылкой на фиг.3. Устройство 1А измерения жира тела, описанное ниже, выполнено с использованием четырех наборов групп брюшных электродов, причем каждый набор содержит показанные на чертеже брюшные электроды A11, A12, А21, А22, установленные параллельно друг другу в устройстве измерения жира тела, показанном на фиг.1.
Как показано на фиг.3, устройство 1А измерения жира тела, соответствующее настоящему варианту осуществления, содержит устройство 100А присоединения к брюшной полости для измерения биоэлектрического импеданса (устройство присоединения к брюшной полости для измерения биоэлектрического импеданса, соответствующее настоящему варианту осуществления), которое должно присоединяться к брюшной полости 301 пациента 300, пару устройств 172А, 172В присоединения к верхней конечности для измерения биоэлектрического импеданса, которые должны присоединяться к верхней конечности пациента 300, пару устройств 173А, 173В присоединения к нижней конечности для измерения биоэлектрического импеданса, которые должны присоединяться к нижней конечности пациента 300, и основной корпус 165 устройства, соединенный с различными типами устройств присоединения 100А, 172А, 172В, 173А, 173В посредством соединительного кабеля 180.
Устройство 100А присоединения к брюшной полости для измерения биоэлектрического импеданса формируется с помощью элемента в виде ленты, которая может оборачиваться вокруг брюшной полости 301. Каждое из устройств 172А, 172В присоединения к верхней конечности для измерения биоэлектрического импеданса и устройств 173А, 173В для присоединения к нижней конечности для измерения биоэлектрического импеданса формируется элементом в виде зажима, способного охватывать верхнюю конечность или нижнюю конечность пациента 300. Устройство 100А присоединения к брюшной полости для измерения биоэлектрического импеданса содержит брюшные электроды (брюшные электроды A11, A12, А21, А22), способные устанавливаться в контакте с поверхностью брюшной полости пациента. Каждое устройство 172А, 172В присоединения к верхней конечности для измерения биоэлектрического импеданса содержит электрод верхней конечности (электроды верхней конечности Н11, Н12, Н21, Н22, описанные выше), способный устанавливаться в контакте с поверхностью верхней конечности пациента. Каждое устройство 173А, 173В присоединения к нижней конечности для измерения биоэлектрического импеданса содержит электрод нижней конечности (электроды нижней конечности F11, F12, F21, F22, описанные выше), способный устанавливаться в контакте с поверхностью нижней конечности пациента. Конкретная конфигурация устройства 100А присоединения к брюшной полости для измерения биоэлектрического импеданса, соответствующего настоящему варианту осуществления, будет описана ниже.
Основной корпус 165 устройства содержит устройство 10 контроллера, устройство 21 генерации постоянного тока, устройство 22 переключения выводов, устройство 23 определения разности потенциалов, устройство 25 ввода информации о пациенте, устройство 26 отображения, устройство 27 выполнения операций, запоминающее устройство 29 и т.п. Устройство 21 генерации постоянного тока, устройство 22 переключения выводов, устройство 23 определения разности потенциалов и т.п., установленные в основной корпус 165 устройства, могут, при необходимости, устанавливаться в устройство 100А присоединения к брюшной полости для измерения биоэлектрического импеданса.
Как показано на фиг.3, при измерении различных типов массы жира тела пациент 300 принимает лежачее положение (то есть, лежачее положение лицом вверх) на поверхности 400 кушетки. Устройство 100А присоединения к брюшной полости для измерения биоэлектрического импеданса присоединяется к брюшной полости 301 пациента 300, устройства 172А, 172В присоединения к верхней конечности для измерения биоэлектрического импеданса присоединяются к верхней конечности (соответственно, к запястьям 302А, 302В) и устройства 173А, 173В присоединения к нижней конечности для измерения биоэлектрического импеданса присоединяются к нижней конечности (соответственно, к лодыжкам 303А, 303В) пациента 300. Электроды, прикрепленные к различным типам устройств 100А, 172А, 172В, 173А, 173В для присоединения, контактируют с поверхностью тела пациента 300 посредством присоединения различных типов устройств 100А, 172А, 172В, 173А, 173В присоединения. В течение измерения различных типов массы жира тела пациент 300 сохраняет лежачее положение.
На фиг.4 и 5 показан внешний вид устройства присоединения к брюшной полости для измерения биоэлектрического импеданса, соответствующего настоящему варианту осуществления, где фиг.4 представляет вид в перспективе, а фиг.5 является видом снизу. На фиг.6 показано поперечное сечение по линии VI-VI, указанной на фиг.4 и 5 устройства присоединения к брюшной полости для измерения биоэлектрического импеданса, соответствующего настоящему варианту осуществления. Конструкция устройства 100А присоединения к брюшной полости для измерения биоэлектрического импеданса будет описана подробно по ссылкой на фиг.4-6.
Как показано на фиг.4 и 5, устройство 100А присоединения к брюшной полости для измерения биоэлектрического импеданса, соответствующее настоящему варианту осуществления, содержит, главным образом, опору 110 электродов и ремень 140. Опора 110 электродов содержит узел 111 в виде листа, содержащий элемент в виде листа, имеющий в плане по существу прямоугольную форму, узел 112 размещения механизма опоры электрода, установленный на верхней поверхности узла 111 в форме листа, множество электродов 113, установленных так, чтобы частично выступать на нижней поверхности узла 111 в виде листа, крепежный узел 114, установленный на одном конце в направлении длины узла 111 в виде листа, и держатель 115, установленный на другом конце в направлении длины узла 111 в виде листа.
Как показано на фиг.4, один конец 141 ремня 140 крепится так, чтобы быть относительно неподвижным в отношении опоры 110 электродов, с помощью крепежного узла 114. Ремень 140 крепится по отношению к опоре 110 электродов посредством скрепления наложением одного конца 141 ремня 140 с узлом 111 в виде листа и элементом в форме пластины, который крепится винтом или подобным способом к узлу 111 в форме листа. Опора 110 электродов и ремень 140, таким образом, образуют элемент в форме полосы, который должен оборачиваться вокруг брюшной полости пациента.
Узел 111 в виде листа образуется элементом, который, по существу, не обладает эластичностью, и изготавливается из гибкого материала, чтобы приспосабливаться к поверхности брюшной полости пациента в присоединенном состоянии. Ремень 140 имеет длинную форму и узкий по ширине по сравнению с узлом 111 в виде листа и образован элементом, который, по существу, не обладает эластичностью в направлении длины. Ремень 140 образован ремнем с зубьями (синхронный ремень), имеющим зубья, сформированные на одной поверхности (основная поверхность на стороне, не обращенной к брюшной полости пациента в присоединенном состоянии). Ремень 140 изготавливается из гибкого материала, так чтобы он повторял поверхность брюшной полости пациента в присоединенном состоянии.
Как показано на фиг.6, каждый из множества электродов 113, размещенных в опоре 110 электродов, содержит стержневой узел 113а, который вытянут в виде стержня, и узел 113b в виде пластины, помещенный на дистальном конце стержневого узла 113а. Стержневой узел 113а вставляется в отверстие для вставки, выполненное в узле 111 в виде листа. Узел 113b в виде пластины выступает со стороны нижней поверхности узла 111 в виде листа. Основная поверхность на боковой стороне, не связанная со стержневым узлом 113а узла 113b в виде пластины, становится поверхностью, входящей в контакт с брюшной полостью пациента. Каждый из множества электродов 113 изготавливается из металлического материала, превосходного по биологической совместимости. Множество электродов 113 располагаются в форме матрицы на нижней поверхности опоры 110 электродов, где каждый из электродов 113 должным образом соответствует брюшным электродам A11, A12, А21, А22.
В соответствии с фиг.4, узел 112 расположения механизма опоры электрода образуется элементом, имеющим форму коробки, и внутри содержит механизм опоры электродов для подвижной поддержки каждого из множества электродов 113 в конкретном направлении. Узел 112 размещения механизма опоры электрода устанавливается для каждого из четырех наборов групп брюшных электродов, где каждый набор содержит брюшные электроды A11, А12, А21, А22.
Как показано на фиг.6, механизм опоры электродов, размещенный внутри узла 112 размещения механизма опоры электродов, образуется направляющей рамой 116, имеющей основной корпус 116а, прикрепленный к узлу 111 в виде листа, и корпус 116b крышки, прикрепленный к основному корпусу 116а винтом и т.п., и спиральной пружиной 117, размещенной в пространстве, сформированном внутри направляющей рамы 116. Как основной корпус 116а, так и корпус 116b крышки, образующие направляющую раму 116, имеют установочные отверстия, в которые вставляется стержневой узел 113а электрода 113 и которые помещаются в полую часть спиральной пружины 117, вставляя стержневой узел 113а электрода 113 в установочное отверстие. Спиральная пружина 117 имеет один конец, контактирующий с корпусом 116b крышки, и другой конец, контактирующий с втулочным узлом 113а1, образованным стержневым узлом 113а электрода 113. При такой конфигурации множество электродов 113 таким образом поддерживаются с возможностью движения механизмом поддержки электродов так, чтобы они могли двигаться только в направлении, по существу, перпендикулярном поверхности брюшной полости пациента в присоединенном состоянии, и смещаться в направлении стороны брюшной полости силой смещения, создаваемой спиральной пружиной 117.
Как показано на фиг.4, держатель 115, присоединенный на другом конце в направлении длины узла 111 в виде листа (конец на стороне, не закрепляемой крепежным узлом 114) содержит узел 120 подачи ремня и узел 130 присоединения. Узел 120 подачи ремня и узел 130 присоединения имеют направляющую для вставки, по которой ремень 140 вставляется в заданное положение. Узел 120 подачи ремня крепится к узлу 111 в виде листа и удерживает вставленный ремень 140 способом, позволяющим его введение и выведение. Узел 130 присоединения внутри содержит крепежный механизм (подробности будут описаны ниже), который может прочно устанавливаться в произвольном положении ремня 140, вставленного в узел 130 присоединения, так, чтобы крепиться с возможностью движения в произвольном положении ремня 140. Держатель 115 служит для удержания узла вблизи другого конца 142 ремня 140, так чтобы он был относительно подвижным по отношению к опоре 110 электродов в присоединенном состоянии, где подробные конфигурации и функции будут описаны ниже.
Как показано на фиг.4, соединитель 118 для присоединения соединительного кабеля 180 для соединения различных типов присоединительных устройств и основного корпуса устройства формируется в заданном положении узла 111 в виде листа. Как показано на фиг.5, направляющее установочное отверстие 119, совмещенное с положением пупка пациента, чтобы позиционировать электрод 113 по отношению к брюшной полости во время присоединения, формируется по существу в центральной части узла 111 в виде листа.
На фиг.7 показан схематический вид в поперечном сечении, показывающий состояние, в котором устройство присоединения к брюшной полости для измерения биоэлектрического импеданса, соответствующее настоящему варианту осуществления, присоединено к брюшной полости пациента. Состояние, в котором устройство 110А присоединения к брюшной полости для измерения биоэлектрического импеданса, соответствующее настоящему варианту осуществления, присоединяется к брюшной полости пациента, будет описано со ссылкой на фиг.7.
Как показано на фиг.7, в состоянии, когда устройство 100А присоединения к брюшной полости для измерения биоэлектрического импеданса крепится к брюшной полости 301 пациента 300, устройство 100А присоединения к брюшной полости для измерения биоэлектрического импеданса, содержащее элемент в форме ленты, присоединяется в состоянии, обернутом вокруг пациента, к брюшной полости 301 пациента 300. Во время присоединения опора 110 электродов располагается и помещается на брюшной полости 301 пациента таким образом, что направляющее установочное отверстие, сформированное в опоре 110 электродов, совпадает с положением пупка пациента 300 и ремень 140 в установленном состоянии обернут вокруг боков и задней поверхности брюшной полости пациента 300. Устройство 100А присоединения к брюшной полости для измерения биоэлектрического импеданса присоединяется к брюшной полости 301 пациента 300 посредством удержания части, ближней к другому концу 142 ремня 140, с помощью держателя 115, установленного на опоре 110 электродов. Таким способом множество электродов 113, помещенных на нижней стороне (внутренняя сторона по окружности в присоединенном состоянии) опоры 110 электродов, располагаются в контакте с передней поверхностью брюшной полости пациента 300.
На фиг.8А и 8В показаны виды в перспективе, представляющие подробную конструкцию держателя устройства присоединения к брюшной полости для измерения биоэлектрического импеданса, соответствующего настоящему варианту осуществления. На фиг.9 схематически показана внутренняя конструкция узла присоединения держателя. Подробная конструкция держателя устройства 100А присоединения к брюшной полости для измерения биоэлектрического импеданса, соответствующего настоящему варианту осуществления, и механизм удержания ремня с помощью держателя будут описаны ниже со ссылкой на фиг.8А, 8В и 9. На фиг.8А, 8В и 9 для облегчения понимания изображение кожуха будет частично или полностью отсутствовать как для узла подачи ремня, так и для узла присоединения.
Как показано на фиг.8А и 8В, узел 120 подачи ремня, помещенный на узел 111 в виде листа опоры 110 электродов внутри содержит шкив 121 с зубьями. Шкив 121 с зубьями поддерживается с возможностью вращения, будучи обращенным к направляющей для вставки, образованной узлом 120 подачи ремня, и привод с зубьями ремня 140 вставляется через направляющую для вставки. Крючок 122, изготовленный в форме якоря, помещается на внешней поверхности узла 120 подачи ремня.
Как показано на фиг.8А, 8В и 9, присоединительный узел 130, присоединенный с возможностью снятия к ремню 140, содержит, главным образом, механизм 131 намотки ленты и крепежный механизм 136.
Механизм 131 намотки ленты является механизмом, соответствующим смещающему узлу для смещения узла 130 присоединения и узла 120 подачи ремня в направлении приближения в присоединенном состоянии. Конкретно, как показано на фиг.8А, 8В и 9, механизм 131 намотки ленты содержит, главным образом, корпус 132 катушки, ленту 133 и спиральную пружину 134а, помещенную в узел 134 размещения пружины. Корпус 132 катушки поддерживается с возможностью вращения в узле 130 присоединения. Лента 133 изготовлена из нерастягивающегося, длинного, в форме ленты элемента с одним концом, присоединенным к корпусу 132 катушки, и наматываемого на корпус 132 катушки. Спиральная пружина 134а, служащая в качестве пружинного элемента, размещается в узле 134 размещения пружины, где один конец спиральной пружины 134а крепится к кожуху узла 134 размещения пружины, а другой конец крепится к оси вращения корпуса 132 катушки.
Корпус 132 катушки, лента 133 и спиральная пружина 134а образуют механизм 131 намотки ленты. При такой конфигурации лента 133 может вытягиваться из корпуса 132 катушки и лента 133 наматывается корпусом 132 катушки за счет силы упругости спиральной пружины 134а, которая действует как элемент, проявляющий силу упругости в состоянии, когда сила не прикладывается к ленте 133. Пряжка 135 присоединяется к концу ленты 133 на стороне, не прикрепленной к корпусу 132 катушки. Пряжка 135 содержит контровочное отверстие, которое может входить в зацепление с крючком 122, расположенным в узле 120 подачи ремня.
Как описано выше, крепежный механизм 136 является механизмом для надежного присоединения узла 130 присоединения в произвольном положении ремня 140. Конкретно, как показано на фиг.8А, 8В и 9, крепежный механизм 136 образуется, главным образом, нажимной кнопкой 137, переключающим элементом 138, который движется вверх и вниз совместно с нажимной кнопкой 137, элемент 139 блокировки вращения, размещенный так, что один его конец входит в контакт с переключающим элементом 138, и пружиной 138а для смещения переключающего элемента. Блокирующий штифт 139а, который может входить в зацепление с зубьями, сформированными на поверхности ремня 140, расположен на дистальном конце элемента 139 блокировки вращения. Элемент 139 блокировки вращения поворачивается в процессе операции, управляемой переключающим элементом 138, который движется вверх и вниз совместно с работой нажимной кнопки 137, и надежно закрепляет узел 130 присоединения в произвольном положении ремня 140 посредством закрепления на дистальном конце блокирующего штифта 139а, входящего в зацепление или не входящего в зацепление с зубьями ремня 140.
Целевая процедура установки держателя на опоре электродов, поддерживающей узел, ближний к другому концу ремня, будет описана со ссылкой на фиг.8А и 8В. Целевая процедура, описанная ниже, выполняется после обматывания устройством 100А присоединения к брюшной полости для измерения биоэлектрического импеданса брюшной полости пациента и присоединенное состояние, показанное на фиг.3 и 7, достигается только после проведения целевых процедур.
Чтобы удерживать узел вблизи другого конца 142 ремня 140 с помощью держателя 115, другой конец 142 ремня 140, заранее вставленный в направляющую для вставки узла 130 присоединения, вставляется сначала в направляющую для вставки узла 120 подачи ремня в направлении, указанном на чертеже стрелкой А, как показано на фиг.8А. Таким способом, зубья, сформированные на вставленном ремне 140, входят в зацепление с зубьями шкива 121 с зубьями, расположенного в узле 120 подачи ремня.
Узел 130 присоединения, заранее присоединенный так, чтобы иметь возможность двигаться относительно ремня 140, затем жестко крепится в заданном положении ремня 140, используя крепежный механизм 136, как показано на фиг.8А. В этом случае, положение узла 130 присоединения регулируется в направлении, показанном стрелкой В на чертеже, где положение присоединения является положением, пространственно удаленным на значительное расстояние от узла 120 подачи ремня.
Лента 133, расположенная в узле 130 присоединения, затем вытягивается в направлении, показанном на чертеже стрелкой С, и пряжка 115, присоединенная на дистальном конце ленты 133, блокируется крючком 122, расположенным в узле 120 подачи ремня, как показано на фиг.8В. Блокировка выполняется сцеплением фиксирующего отверстия, сформированного в пряжке 135, с крючком 122 в форме якоря.
После прохождения описанных выше целевых процедур, удержание узла вблизи другого конца 142 ремня 140 с помощью держателя 115 завершено. В присоединенном состоянии, достигнутом после выполнения описанных выше целевых процедур, узел, ближний к другому концу 142 ремня 140, крепится к опоре 110 электродов с помощью узла 130 присоединения, жестко присоединенного в заданном положении ремня 140, и узла 120 подачи ремня, упруго соединенного с узлом 130 присоединения.
В присоединенном состоянии длина окружности талии пациента увеличивается при выполнении пациентом движения вдоха и лента 133 соответственно вытягивается из корпуса 132 катушки, преодолевая силу смещения спиральной пружины 134а, служащей элементом, представляющим силу упругости. Вместе с этим, ремень 140 подается в направлении, указанном на фиг.8В стрелкой D1, из узла 120 подачи ремня, за счет чего расстояние между узлом 130 присоединения и узлом 120 подачи ремня увеличивается, увеличивая тем самым длину оборачивания ремнем 140 брюшной полости пациента.
С другой стороны, когда пациент выполняет движение выдоха, длина окружности талии пациента уменьшается и лента 133 соответственно скручивается корпусом 132 катушки за счет силы смещения спиральной пружины 134а, служащей элементом, представляющим силу упругости. Вместе с этим, ремень 140 подается в направлении, указанном на фиг.8В стрелкой D2, из узла 120 подачи ремня, за счет чего расстояние между узлом 130 присоединения и узлом 120 подачи ремня уменьшается, уменьшая тем самым длину оборачивания ремнем 140 брюшной полости пациента.
В соответствии с конфигурацией устройства 110А присоединения к брюшной полости для измерения биоэлектрического импеданса, соответствующего настоящему варианту осуществления, описанному выше, узел 130 присоединения, присоединенный в произвольном положении узла, ближнего к другому концу 142 ремня 140, и узел 120 подачи ремня, размещенный на опоре 110 электродов, соединяются наматывающим устройством, служащим в качестве смещающего узла, содержащего спиральную пружину 134а, помещенную в узле 130 присоединения в присоединенном состоянии. Поэтому узел, ближний к другому концу 142 ремня 140 постоянно тянется в направлении стороны узла 120 подачи ремня (то есть, стороны опоры 110 электродов), основываясь на силе смещения наматывающего устройства (то есть, силе упругости спиральной пружины 134а). Поэтому брюшная полость 301 пациента 300 затягивается, по существу, с постоянной затягивающей силой устройством 110А присоединения к брюшной полости для измерения биоэлектрического импеданса, основываясь на силе смещения спиральной пружины 134а, за счет чего множество электродов 113 могут прижиматься к брюшной полости 301 пациента 300, по существу, с постоянной силой. Сила натяжения, приложенная к элементу в форме ленты, в том числе, к узлу 111 в виде листа и к ремню 14 0, когда сила давления электрода 113 на брюшную полость 301 пациента 300 оптимизирована, составляет приблизительно 1,0-2,0 кгс и предпочтительно 1,5 кгс.
При использовании описанной выше конфигурации, узел 130 присоединения может присоединяться в произвольном положении узла, ближнего к другому концу 142 ремня 140, и, таким образом, устройство 100А присоединения к брюшной полости для измерения биоэлектрического потенциала может быть легко присоединено к брюшной полости 301 пациента 300 с достаточной воспроизводимостью, независимо от длины окружности талии пациента 300, присоединяя узел 130 присоединения в соответствующем положении ремня 140.
Дополнительно, при использовании описанной выше конфигурации длина обматывания устройством 100А присоединения к брюшной полости для измерения биоэлектрического импеданса изменяется, следует за движением дыхания пациента 300 посредством соответствующей регулировки силы смещения наматывающего устройства (то есть, силы упругости спиральной пружины 134а), и, таким образом, пациент 300 не ощущает чрезмерного сдавливания и реализуется устройство присоединения к брюшной полости для измерения биоэлектрического импеданса, безболезненное для пациента 300.
Поэтому устройство присоединения для измерения биоэлектрического импеданса, позволяющее прижимать электрод к телу пациента с постоянной силой в присоединенном состоянии и безболезненное для пациента, реализуется с помощью устройства 100А присоединения к брюшной полости для измерения биоэлектрического импеданса, соответствующего настоящему варианту осуществления. Устройство измерения жира тела, способное вычислять массу жира тела с высокой точностью, реализуется с помощью устройства 1А измерения жира тела, снабженного устройством 100А присоединения к брюшной полости для измерения биоэлектрического импеданса.
Второй вариант осуществления
На фиг.10 показаны функциональные составляющие устройства измерения жира тела, соответствующего второму варианту осуществления настоящего изобретения. Сначала, со ссылкой на фиг.10 будет описана конфигурация функциональных составляющих устройства 1В измерения жира тела, соответствующего настоящему варианту осуществления. Для обозначения узлов, соответствующих первому варианту осуществления, используются те же самые ссылочные номера и их описание здесь повторяться не будет.
Как показано на фиг.10, устройство 1В измерения жира тела, соответствующее настоящему варианту осуществления, содержит устройство 30 измерения длины окружности талии, служащее в качестве устройства измерения физических данных. Устройство 30 измерения длины окружности талии является устройством для автоматического измерения длины окружности талии пациента и измеряет длину окружности талии пациента, основываясь на выходных сигналах различных датчиков, размещенных в устройстве 100В присоединения к брюшной полости для измерения биоэлектрического импеданса (устройстве присоединения к брюшной полости для измерения биоэлектрического импеданса, соответствующем настоящему варианту осуществления). Длина окружности талии пациента постоянно флюктуирует, хотя и немного, за счет дыхательного движения. Устройство 30 измерения длины окружности талии во время измерения непрерывно измеряет флюктуирующую длину окружности талии, измеряет длину окружности талии пациента, определяя длину обертывания ремнем, оборачиваемым вокруг тела пациента, а также измеряет флюктуацию длины окружности талии пациента, определяя флюктуацию длины обертывания ремнем, обернутым вокруг тела пациента. Устройство 30 измерения длины окружности талии выводит информацию об измеренной длине окружности талии и информацию о ее флюктуации на устройство 10 контроллера. Длина окружности талии является длиной окружности тела в месте расположения пупка пациента. Другими словами, устройство 30 измерения длины окружности талии функционирует как устройство измерения длины окружности тела, а также функционирует как устройство измерения величины флюктуации длины окружности тела.
В устройстве 1В измерения жира тела, соответствующем настоящему варианту осуществления, секция 11 вычислительного процессора содержит узел 18 определения состояния дыхания в дополнение к узлу 12 измерения импеданса и узлу 13 вычисления массы тела. Узел 18 определения состояния дыхания определяет состояние дыхания пациента во время операции измерения, основываясь на информации о длине окружности талии пациента, измеренной устройством 30 измерения длины окружности талии и введенной в устройство 10 контроллера. Узел 13 вычисления массы жира вычисляет массу жира тела, основываясь на биоэлектрическом импедансе, полученном узлом 12 измерения импеданса, информации о состоянии дыхания, полученной узлом 18 определения состояния дыхания, и информации о пациенте, введенной от устройства 24 изменения физических данных и/или устройства 25 ввода информации о пациенте.
На фиг.11 показана функциональная блок-схема конкретной конфигурации устройства измерения длины окружности талии устройства измерения жира тела, соответствующего настоящему варианту осуществления. На фиг.12 показан вид снизу ремня устройства присоединения к брюшной полости для измерения биоэлектрического импеданса, соответствующего настоящему варианту осуществления, а на фиг.13 показан вид в перспективе конструкции держателя. Дополнительно, на фиг.14 показан схематичный вид в поперечном сечении узла подачи ремня держателя, показанного на фиг.13. Конкретная конфигурация устройства измерения длины окружности талии, соответствующего настоящему варианту осуществления, будет конкретно описана со ссылкой на фиг.11-14. Для обозначения узлов, подобных первому варианту осуществления, используются те же самые ссылочные номера и их описание здесь повторяться не будет.
Как показано на фиг.11, устройство 30 измерения длины окружности талии содержит фотоэлектрический датчик 124 и угловой кодер 125, служащий в качестве датчика для определения положения ремня 140 устройства 100В присоединения к брюшной полости для измерения биоэлектрического импеданса, и схему 151 измерения длины окружности талии. Фотоэлектрический датчик 124 и угловой кодер установлены в узле 120 подачи ремня, прикрепленном к опоре 110 электродов держателя 115 устройства 100В присоединения к брюшной полости для измерения биоэлектрического импеданса. Конкретно, как показано на фиг.14, фотоэлектрический датчик 124 расположен на нижней поверхности кожуха узла 120 подачи ремня прикрепленного со стороны опоры 110 электродов, где ремень 140 проходит по верхней его стороне. Как показано на фиг.13 и 14, угловой кодер 125 расположен в узле 120 подачи ремня, так что ось 126 обнаружения крепится к шкиву 121 с зубьями узла 120 подачи ремня.
Как показано на фиг.12, полоска 144 кодера присоединяется к нижней поверхности ремня 140 (основная поверхность на стороне, обращенной к брюшной полости пациента в присоединенном состоянии, и на боковой стороне, не снабженной зубами). Полоска 144 кодера размещается таким образом, чтобы проходить от другого конца 142 ремня 140 к заданному положению одного конца 141, где идентификатор (здесь элементы 145а, 145b и т.п.), указывающий абсолютное положение ремня 140, располагается на его поверхности. Полоска 144 кодера располагается обращенной к фотоэлектрическому датчику 124, описанному здесь, в узле 120 подачи ремня.
Фотоэлектрический датчик 124 содержит светоизлучающее устройство и светоприемное устройство, где свет, излучаемый светоизлучающим устройством, попадает на полоску 144 кодера и отраженный свет принимается светоприемным устройством. Фотоэлектрический датчик 124 выводит электрический сигнал, посредством фотоэлектрического преобразования принятого света и вводит этот сигнал на схему 151 измерения длины окружности талии. Схема 151 измерения длины окружности талии определяет положение ремня 140 узла, обращенного к фотоэлектрическому датчику 124, основываясь на введенном электрическом сигнале, определяет длину обматывания ремнем 140, обмотанным вокруг брюшной полости пациента, основываясь на позиционной информации, и, основываясь на этом, указывает длину окружности талии пациента.
Угловой кодер 125 определяет угол вращения шкива 121 с зубьями, который вращается при подаче ремня 140 во время вращения оси 126 обнаружения. Угловой кодер 125 выводит электрический сигнал, соответствующий определенному углу вращения, и вводит этот сигнал в схему 151 измерения длины окружности талии. Схема 151 измерения длины окружности талии определяет величину подачи ремня 140, основываясь на введенном электрическом сигнале, и указывает величину флюктуацию длины оборачивания, вызванную дыхательным движением ремня 140, обернутого вокруг брюшной полости пациента, основываясь на этом движении.
Схема 151 измерения длины окружности талии выводит длину окружности талии и величину флюктуации длины оборачивания, определенных, используя фотоэлектрический датчик 124 и угловой кодер 125, на устройство 10 контроллера.
В настоящем варианте осуществления длина окружности талии пациента определяется на основе информации, определенной фотоэлектрическим датчиком 124, и величина флюктуации длины окружности талии пациента определяется, основываясь на информации, определяемой угловым кодером 125, но информация, определенная угловым кодером 125 может использоваться для указания длины окружности талии пациента, а информация, определенная фотоэлектрическим датчиком 124, может использоваться для указания величины флюктуации длины окружности талии пациента.
Теперь будет описан пример процесса вычисления, выполняемого устройством 1В измерения жира тела, соответствующим настоящему варианту осуществления. В устройстве 1В измерения жира тела, соответствующем настоящему варианту осуществления, процесс вычисления выполняется, в основном, так же, как в устройстве 1А измерения жира тела, соответствующем первому варианту осуществления, но значение длины окружности талии, фактически измеренное устройством 30 измерения длины окружности талии, используется для определения значения длины окружности талии W, и значения биоэлектрических импедансов Zt, Zs, полученные вместе с информацией о состоянии дыхания, полученной в связи с информацией о состоянии дыхания, определенной узлом 18 определения состояния дыхания, используются для определения значений биоэлектрических импедансов Zt, Zs, используемых в различных процессах вычислений.
Узел 12 измерения импеданса вычисляет два типа биоэлектрических импедансов, Zt и Zs, основываясь на постоянном токе, генерированном устройством 21 генерации постоянного тока, и разности потенциалов, определенной устройством 23 определения разности потенциалов, на биоэлектрическом импедансе Zt, который отражает свободную массу жира в брюшной полости пациента, и биоэлектрическом импедансе Zs, который отражает массу подкожного жира в брюшной полости пациента, и которые оба ежечасно меняются в соответствии с дыхательным движением пациента.
На фиг.15 представлен график, представляющий взаимосвязь между флюктуацией длины окружности талии пациента и биоэлектрическим потенциалом, которые ежечасно изменяется. На фиг.15 по горизонтальной оси указывается время, по вертикальной оси части (А) указывается длина окружности талии, а по вертикальной оси части (В) указывается биоэлектрический импеданс.
Как показано в части (А) на фиг.15, длина W окружности талии пациента флюктуирует в соответствии с дыхательным движением пациента, причем длина W окружности талии увеличивается, когда пациент выполняет движение вдоха, и длина W окружности талии уменьшается, когда пациент выполняет движение выдоха. Напротив, биоэлектрический импеданс Z также флюктуирует в соответствии с дыхательным движением пациента, как показано в части (В) на фиг.15, где значение обычно уменьшается, когда пациент выполняет движение вдоха, и значение обычно увеличивается, когда пациент выполняет движение выдоха.
В устройстве 1В измерения жира тела, соответствующем настоящему варианту осуществления, последующие процессы выполняются на полученных данных, чтобы исключить такую флюктуацию биоэлектрического импеданса Z, являющуюся следствием дыхательного движения, как ошибочный компонент. Сначала, для заданного периода времени, определенного заранее, разность потенциалов между электродами определения разности потенциалов измеряется с помощью устройства 23 определения разности потенциалов множество раз в течение заданного интервала и данные полученной разности потенциалов принимаются как серия последовательных во времени данных. Серия последовательных во времени данных биоэлектрического потенциала Z затем получается из серии последовательных во времени данных разности потенциалов, полученных устройством 12 измерения импеданса. Параллельно с этим, длина W окружности талии пациента за тот же самый период времени, в котором выполнено определение разности потенциалов, принимается устройством 30 измерения длины окружности талии как серия последовательных во времени данных.
Серия последовательных во времени данных принятого биоэлектрического импеданса Z и серия последовательных во времени данных длины W окружности талии затем синхронизируются. После этого в узле 18 определения состояния дыхания для каждого момента времени вычисляется dW/dt, основываясь на серии последовательных во времени данных длины W окружности талии.
Если вычисленное значение dW/dt принимает положительное значение (то есть, dW/dt>0), пациент определяется как выполняющий движение выдоха (например, период от t2 до t3, показанный в части (А) на фиг.15), тогда как если вычисленное значение dW/dt принимает отрицательное значение (то есть, dW/dt<0), пациент определяется как выполняющий движение вдоха (например, периоды от t1 до t2, от t3 до t4, показанные в части (А) на фиг.15). Затем указывается время перехода от движения выдоха к движению вдоха (то есть, время, когда значение dW/dt=0, или время, когда dW/dt изменяется с отрицательного значения на положительное значение) (например, моменты времени t2, t4, показанные в части (А) на фиг.15).
Биоэлектрический импеданс (например, биоэлектрический импеданс, показанный контурным кругом во 2-ой части в части (В) на фиг.15), полученный в момент времени, ближайший по времени или во время перехода от движения выдоха к движению вдоха, выделяется из серии последовательных во времени данных биоэлектрического импеданса Z, и среднее значение выделенных данных определяется как репрезентативное значение биоэлектрического импеданса Z. Среднее значение длины окружности талии, полученное в момент времени, ближайший или соответствующий времени перехода от движения выдоха к движению вдоха, определяется как репрезентативное значение длины W окружности талии пациента.
Описанный выше способ определения репрезентативного значения биоэлектрического импеданса просто показывает один из примеров. Показан способ использования биоэлектрического импеданса, полученного в момент перехода от движения выдоха к движению вдоха, как репрезентативного значения, но в качестве репрезентативного значения может использоваться биоэлектрический импеданс, полученный в момент перехода от движения вдоха к движению выдоха. Вместо простого извлечения конкретных данных из серии последовательных во времени данных биоэлектрического импеданса Z и получения его среднего значения для определения репрезентативного значения, для определения репрезентативного значения могут быть добавлены другие вычисления или что-либо подобное. В любом случае, репрезентативное значение биоэлектрического импеданса Z необходимо просто определить в связи с дыхательным движением пациента, определяемым по флюктуации длины окружности талии пациента.
В устройстве 1В измерения жира тела, соответствующем настоящему варианту осуществления, различные типы массы жира вычисляются, используя репрезентативное значение длины W окружности талии и репрезентативные значения биоэлектрических импедансов Zt, Zs, полученные описанным выше способом. Для таких вычислений в качестве уравнений используются Уравнения (1)-(4), приведенные при описании первого варианта осуществления.
На фиг.16 приведена блок-схема последовательности выполнения рабочих процедур устройства измерения жира тела при измерении площади, занимаемой висцеральным жиром, площади, занимаемой подкожным жиром, и процента жира тела, используя устройство измерения жира тела, соответствующее настоящему варианту осуществления. На чертеже этапы, подобные приведенным для первого варианта осуществления, обозначаются теми же самыми номерами этапов и их подробное описание повторяться здесь не будет.
Со ссылкой на фиг.16, устройство 10 контроллера принимает входной сигнал с информацией о физических данных, таких как рост Н, вес Wt и т.п., кроме длины W окружности талии (этап S21). Принятая информация о пациенте временно хранится, например, в запоминающем устройстве 29.
Устройство 10 контроллера затем выводит на устройство 30 измерения длины окружности талии команду начать измерение длины окружности талии и устройство 30 измерения длины окружности талии на ее основе начинает измерение длины W окружности талии (этап S1A).
Устройство 10 контроллера определяет, подана ли команда начала измерения (этап S2). Устройство 10 контроллера ждет до тех пор, пока не будет подана команда начала измерения (NO на этапе S2). Устройство 10 контроллера переходит к этапу S3, если обнаружена команда начать измерение (YES на этапе S2).
Устройство 10 контроллера затем производит установку электрода (этап S3) и устройство 21 генерации постоянного тока пропускает постоянный ток между верхней конечностью и нижней конечностью, основываясь на сигнале управления устройства 10 контроллера (этап S4). В этом состоянии устройство 23 определения разности потенциалов многократно определяет разность потенциалов между брюшными электродами, служащими в качестве выбранного электрода определения разности потенциалов в заданном интервале для заданного периода, определенного заранее, основываясь на сигнале управления устройства 10 контроллера (этап S5).
Устройство 10 контроллера определяет, закончено ли определение разности потенциалов для комбинации всех пар брюшных электродов, служащих в качестве электрода определения разности потенциалов, определенного заранее (этап S6). Устройство 10 контроллера переходит к процессу этапа S3, если обнаружено, что определение разности потенциалов для комбинации всех пар брюшных электродов, служащих в качестве электрода определения разности потенциалов, определенного заранее, не закончено (NO на этапе S6), и включает отключенную пару брюшных электродов. Устройство 10 контроллера таким образом определяет по порядку разность потенциалов между брюшными электродами пар электродов определения разности потенциалов из числа множества пар.
Когда определение разности потенциалов для комбинации пар брюшных электродов, служащих в качестве пар электродов определения разности потенциалов, определенных заранее, закончено (YES на этапе S6), узел 12 измерения импеданса вычисляет серию последовательных во времени данных биоэлектрических импедансов Zt1-Zt4, основываясь на текущем значении постоянного тока, генерированного устройством 21 генерации постоянного тока и пропущенного через тело, и серии последовательных во времени данных для каждой разности потенциалов, определенной устройством 23 определения разности потенциалов (этап S7). Серия последовательных во времени данных биоэлектрических импедансов Zt1-Zt4, вычисленных узлом 12 измерения импеданса, связывается с серией последовательных во времени данных длины W окружности талии, измеренных устройством 30 измерения длины окружности талии и временно хранящихся в запоминающем устройстве 29.
Устройство 10 контроллера затем снова производит установку электродов (этап S8) и устройство 21 генерации постоянного тока пропускает постоянный ток между брюшными электродами, служащими в качестве электрода, выбранного для приложения постоянного тока, основываясь на сигнале управления устройства 10 контроллера (этап S9). В этом состоянии устройство 23 определения разности потенциалов многократно определяет разность потенциалов между брюшными электродами, служащими в качестве выбранного электрода определения разности потенциалов в заданном интервале для заданного периода, определенного заранее, основываясь на сигнале управления устройства 10 контроллера (этап S10).
Устройство 10 контроллера определяет, закончено ли приложение постоянного тока и определение разности потенциалов для всех комбинаций пар электродов приложения постоянного тока и пар электродов определения разностей потенциалов, определенных заранее (этап S11). Устройство 10 контроллера переходит к процессу этапа S8, если обнаружено, что приложение постоянного тока и определение разности потенциалов для комбинаций всех пар электродов приложения постоянного тока и пар электродов определения разности потенциалов, определенных заранее, не закончено (NO на этапе S11), и включает выключенную пару электродов. Таким способом устройство 10 контроллера по порядку выполняет приложение постоянного тока и определение разности потенциалов для всех комбинаций пар электродов приложения постоянного тока и пар электродов определения разности потенциалов, определенных заранее.
Когда приложение постоянного тока и определение разности потенциалов для всех комбинаций пар электродов приложения постоянного тока и пар электродов определения разности потенциалов, определенных заранее, закончено (YES на этапе S11), узел 12 измерения импеданса вычисляет серию последовательных во времени данных биоэлектрических импедансов Zs1-Zs4, основываясь на текущем значении постоянного тока, генерированного устройством 21 генерации постоянного тока и пропущенного через тело, и серии последовательных во времени данных для каждой разности потенциалов, определенной устройством 23 определения разности потенциалов (этап S12). Серия последовательных во времени данных биоэлектрических импедансов Zs1-Zs4, вычисленных узлом 12 измерения импеданса, связывается с серией последовательных во времени данных длины W окружности талии, измеренных устройством 30 измерения длины окружности талии и временно хранящихся в запоминающем устройстве 29.
Устройство 10 контроллера затем выводит команду закончить измерение длины окружности талии на устройство 30 измерения длины окружности талии и устройство 30 измерения длины окружности талии на этом основании заканчивает измерение длины W окружности талии (этап S12A). После этого, устройство 13 вычисления массы жира тела определяет репрезентативные значения биоэлектрических импедансов Zt1-Zt4 и биоэлектрических импедансов Zs1-Zs4 и определяет репрезентативное значение длины W окружности талии, основываясь на серии последовательных во времени данных биоэлектрических импедансов Zt1-Zt4 и на серии последовательных во времени данных биоэлектрических импедансов Zs1-Zs4, которые временно хранятся в запоминающем устройстве 29 и связаны с серией последовательных во времени данных длины W окружности талии (этап S12B). Способ определения репрезентативного значения описан выше.
Элемент 16 вычисления массы висцерального жира затем вычисляет площадь Sv, занятую висцеральным жиром, основываясь на репрезентативном значении фактически измеренной длины W окружности талии, репрезентативном значении вычисленных биоэлектрических импедансов Zt1-Zt4 и репрезентативном значении биоэлектрических импедансов Zs1-Zs4 (этап S13). Площадь Sv, занятая висцеральным жиром, вычисляется согласно Уравнению (1). В случае, когда четыре набора групп брюшных электродов, где каждый набор содержит четыре брюшных электрода A11, A12, А21, А22, устанавливаются параллельно друг другу, как упомянуто выше, в Уравнение (1) соответственно подставляются, например, среднее значение репрезентативных значений четырех биоэлектрических импедансов Zt1-Zt4 и среднее значение репрезентативных значений четырех биоэлектрических импедансов Zs1-Zs4.
Элемент 17 вычисления массы подкожного жира затем вычисляет площадь Ss, занятую подкожным жиром, основываясь на репрезентативном значении фактически измеренной длины W окружности талии и репрезентативном значении вычисленных биоэлектрических импедансов Zs1-Zs4 (этап S14). Площадь Ss, занятая подкожным жиром, вычисляется посредством подстановки длины W окружности талии и вычисленного биоэлектрического импеданса Zs в Уравнение (2). В случае, когда четыре набора групп брюшных электродов, где каждый набор содержит четыре брюшных электрода A11, A12, А21, А22, устанавливаются параллельно друг другу, как упомянуто выше, в Уравнение (2) вместо биоэлектрического импеданса Zs соответственно подставляется среднее значение репрезентативных значений четырех биоэлектрических импедансов Zs1-Zs4.
Элемент 14 вычисления общей массы жира вычисляет свободную массу жира FFM, основываясь на росте Н, входящем в число физических данных, полученных устройством 10 контроллера на этапе S1, и репрезентативном значении вычисленного биоэлектрического импеданса Zt (этап S15). Свободная масса жира FFM вычисляется согласно Уравнению (3). В случае, когда четыре набора групп брюшных электродов, где каждый набор содержит четыре брюшных электрода A11, A12, А21, А22, устанавливаются параллельно друг другу, как упомянуто выше, в Уравнение (3) вместо биоэлектрического импеданса Zt подставляется, например, среднее значение репрезентативных значений четырех биоэлектрических импедансов Zt1-Zt4.
Элемент 14 вычисления общей массы жира вычисляет процент жира тела, основываясь на весе Wt, входящем в число физических данных, полученных устройством 10 контроллера на этапе S1, и свободной массе жира FFM, вычисленной элементом 14 вычисления общей массы жира на этапе S15 (этап S16). Процент жира тела вычисляется согласно Уравнению (4).
Устройство 26 отображения отображает все результаты измерений, основываясь на сигнале управления, принятом от устройства 10 контроллера (этап S17).
Устройство 1В измерения жира тела затем прекращает процесс измерения массы жира тела, в том числе, процесс измерения площади, занимаемой висцеральным жиром, процесс измерения площади, занимаемой подкожным жиром, и процесс измерения процента жира тела.
Приспосабливая конфигурацию устройства 1В измерения жира тела к настоящему варианту осуществления, описанному выше, длина окружности талии пациента 300 может измеряться автоматически с помощью простой конфигурации с определением в момент измерения длины обматывания ремнем 140 устройства 100В присоединения к брюшной полости для измерения биоэлектрического импеданса. Следовательно, получается устройство измерения жира тела, способное выполнять измерение жира тела с высокой точностью посредством вычисления массы жира тела и использования информации о фактически измеренной длине окружности талии.
Дополнительно, в соответствии с описанной выше конфигурацией, состояние дыхания пациента 300 может определяться с высокой точностью с помощью простой конфигурации определения флюктуации длины обертывания ремнем 140 устройства 100В присоединения к телу для измерения биоэлектрического импеданса во время измерения. Посредством использования такого способа определения, изменение длины окружности талии пациента 300, связанное с дыхательным движением, может определяться с высокой точностью. Таким образом, биоэлектрический импеданс может точно измеряться, исключая влияние флюктуации биоэлектрического импеданса, которое происходит при дыхательном движении, получая при использовании описанного выше способа определения значение биоэлектрического импеданса как серии последовательных во времени данных и связывая их с дыхательным движением пациента для определения репрезентативного значения биоэлектрического импеданса. В результате может быть получено устройство измерения жира тела, способное вычислять массу жира тела с высокой точностью, пригодное для изготовления при небольших затратах. В частности, поскольку необходимо измерять биоэлектрический импеданс с помощью электрода 113, установленного в контакте с брюшной полостью 301 пациента 300, чтобы измерять с высокой точностью массу висцерального жира и массу подкожного жира в брюшной полости, масса висцерального жира и масса подкожного жира в брюшной полости могут вычисляться с высокой точностью с помощью устройства 1В измерения массы тела в описанной выше конфигурации.
В первом и втором вариантах осуществления, описанных здесь, был описан случай, когда механизм скручивания ленты, содержащий спиральную пружину, используется для смещающего узла, но вместо пружины могут использоваться резиновый элемент, пружина с постоянной нагрузкой и т.п. В частности, в случае использования пружины с постоянной нагрузкой сила скручивания ленты, являющаяся силой, действующей в направлении движения опоры электродов и вблизи узла присоединения, поддерживается постоянной, независимо от величины вытягивания ленты, и, таким образом, брюшная полость пациента постоянно стягивается с постоянной стягивающей силой устройством присоединения к брюшной полости для измерения биоэлектрического импеданса, и тем самым, электрод всегда может прижиматься к брюшной полости пациента с постоянной нагрузкой.
В первом и втором вариантах осуществления настоящего изобретения, описанных выше, описан случай, когда в качестве ремня используется ремень с зубьями. В таком случае в качестве шкива используется шкив без зубьев, предусмотренный в узле подачи ремня, и механизм или что-либо подобное для фиксации ремня посредством трения выполняется в качестве механизма крепления, предусмотренного в узле присоединения.
Во втором варианте осуществления настоящего изобретения, описанном выше, был описан случай, когда устройство измерения длины окружности талии имеет конфигурацию, позволяющую определять не только длину окружности талии пациента, но также величину ее флюктуации, но конфигурация для получения одновременно и величины флюктуации длины окружности талии не всегда является необходимой и может выполняться в порядке очередности, чтобы упростить устройство.
В первом и втором вариантах осуществления настоящего изобретения был описан случай, когда электрод устанавливается в контакте с передней поверхностью брюшной полости пациента, но настоящее изобретение также применяется к устройству измерения жира тела, выполненному с возможностью установки электродов таким образом, чтобы осуществить контакт с задней поверхностью брюшной полости или боком (бочком) пациента, и устройству присоединения к брюшной полости для измерения биологического импеданса, установленному в нем.
В первом и втором вариантах осуществления настоящего изобретения было описано устройство измерения массы жира тела, предназначенное для установки в контакте с четырьмя конечностями пациента, используя устройство присоединения к верхней конечности для измерения биологического импеданса и устройство присоединения к нижней конечности, но применение настоящего изобретения не ограничивается таким устройством измерения жира тела и оно может применяться к устройству измерения жира тела, в котором электрод не устанавливается в контакте с четырьмя конечностями, а предназначен для установки в контакте только с телом (брюшной полостью).
Дополнительно, в первом и втором вариантах осуществления настоящего изобретения был описан случай, в котором настоящее изобретение применяется к устройству измерения жира пациента, в котором пациент во время измерения должен занимать лежачее положение, и устройству присоединения к брюшной полости для измерения биоэлектрического импеданса, расположенному в нем, но настоящее изобретение может также применяться к устройству измерения жира тела и устройству присоединения к брюшной полости для измерения биоэлектрического импеданса, расположенному в нем, в котором пациент должен занимать позу, отличную от лежачего положения, такую как положение лицом вниз, боковое положение, стоячее положение и сидячее положение.
Раскрытые здесь варианты осуществления являются иллюстративными во всех аспектах и не должны рассматриваться как содержащие ограничение. Объем изобретения определяется в соответствии с формулой изобретения, а не в соответствии с приведенным выше описанием, и все изменения, эквивалентные по смыслу формуле изобретения и лежащие в пределах его объема, подразумеваются охваченными ими.