УСТРОЙСТВО ИЗМЕРЕНИЯ ВИСЦЕРАЛЬНОГО ЖИРА
DEVICE FOR MEASURING VISCERAL FAT

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к устройству измерения висцерального жира, в частности к устройству измерения висцерального жира для измерения массы висцерального жира субъекта посредством обнаружения разности потенциалов между электродами, размещенными на задней поверхности живота субъекта.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Масса висцерального жира традиционно измеряется, используя томографическое изображение брюшной полости, полученное с помощью рентгеновской компьютерной томографии (CT). Таким образом, возникает проблема, состоящая в том, что масса висцерального жира может измеряться только в медицинских учреждениях, оборудованных средством рентгеновской CT. Томографическое изображение брюшной полости, подобное тому, которое получается при использовании рентгеновской CT, может быть сфотографировано с помощью магнитно-резонансной томографии (MRI), но при этом остается необходимость в крупногабаритном оборудовании.
Для решения этой проблемы предложено устройство измерения массы висцерального жира, не требующее крупногабаритного оборудования. Например, японская публикация не прошедшего экспертизу патента № 2002-369806 (Патентный документ 1) раскрывает первое устройство, описанное ниже. Первое устройство содержит: первую группу электродов, содержащую один или более электродов, положение которых при размещении на поверхности живота человеческого тела определяется, используя положение пупка человеческого тела в качестве точки отсчета; вторую группу электродов, содержащую один или более электродов, расположенную на задней поверхности человеческого тела; третий электрод, содержащий два или более электродов, расположенных в положении, находящемся, по существу, посередине первой группы электродов и второй группы электродов на поверхности человеческого тела; и контроллер для пропускания тока между одним электродом, выбранным из первой группы электродов, и одним электродом, выбранным из второй группы электродов, для измерения напряжения, создаваемого между двумя электродами третьего электрода, и для вычисления массы жира живота человеческого тела, основываясь на измеренном значении напряжения.
Дополнительно, Патентный документ 1 раскрывает второе устройство, описанное ниже. Второе устройство содержит: первую группу электродов, содержащую один или более электродов, положение которых на поверхности живота тела, которая должна измеряться, определяется с использованием положения пупка тела, которое должно измеряться, в качестве точки отсчета; вторую группу электродов, содержащую три или более электродов, расположенных на задней поверхности тела, которая должна измеряться, средство измерения для пропускания тока между двумя электродами, выбранными из второй группы электродов и для измерения напряжения, создаваемого между одним электродом, выбранным из первой группы электродов, и одним электродом, выбранным из второй группы электродов; и вычислительное средство для вычисления массы жира живота тела, которая должна измеряться, основываясь на значении напряжения.
[Патентный документ 1] Японская публикация не прошедшего экспертизу патента № 2002-369806
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ПРОБЛЕМЫ, РЕШАЕМЫЕ С ПОМОЩЬЮ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В первом устройстве, описанном в Патентном документе 1, ток пропускается между поверхностью живота и задней поверхностью человеческого тела, чтобы измерить напряжение между электродами третьей группы электродов. Масса висцерального жира вычисляется при предположении, что измеренное напряжение является значением, коррелированным с массой висцерального жира. Во втором устройстве, описанном в Патентном документе 1, ток пропускается между электродами, расположенными на поверхности живота человеческого тела, и электродами, расположенными на задней поверхности, чтобы измерить напряжение между поверхностью живота и задней поверхностью человеческого тела. Масса висцерального жира вычисляется при предположении, что измеренное напряжение является значением, коррелированным с массой подкожного жира.
Однако, в первом устройстве и втором устройстве, описанных в Патентном документе 1, на напряжение, измеряемое для вычисления массы висцерального жира, влияет весь подкожный жир, висцеральный жир и безжировая компонента массы тела (мышцы, кости, внутренние органы и т. п. человеческого тела), и, таким образом, масса висцерального жира не может быть точно измерена.
Поэтому задача настоящего изобретения состоит в обеспечении устройства измерения висцерального жира, способного точно измерять массу висцерального жира.
СРЕДСТВО РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМ
В соответствии с одним аспектом изобретения, устройство измерения висцерального жира содержит: первую пару электродов и вторую пару электродов, которые должны соответственно располагаться в направлении оси тела на задней поверхности живота субъекта; генератор тока для подачи тока между электродами первой пары электродов; блок обнаружения разности потенциалов для обнаружения разности потенциалов между электродами второй пары электродов, когда ток проходит между электродами первой пары электродов; и узел вычисления массы висцерального жира для вычисления массы висцерального жира субъекта, основываясь на обнаруженной разности потенциалов между электродами второй пары электродов.
Предпочтительно, устройство измерения висцерального жира дополнительно содержит: третью пару электродов и четвертую пару электродов, которые должны соответственно располагаться в направлении оси тела на передней поверхности живота субъекта; в котором генератор тока выборочно пропускает ток между электродами первой пары электродов и между электродами третьей пары электродов; блок обнаружения разности потенциалов обнаруживает разность потенциалов между электродами второй пары электродов, когда ток пропускается между электродами первой пары электродов, и разность потенциалов между электродами четвертой пары электродов, когда ток пропускается между электродами третьей пары электродов; и узел вычисления массы висцерального жира вычисляет массу висцерального жира субъекта, основываясь на обнаруженной разности потенциалов между электродами второй пары электродов и обнаруженной разности потенциалов между электродами четвертой пары электродов.
Предпочтительно, вторая пара электродов расположена в направлении оси тела, пространственно отделенной от оси, проходящей через электроды первой пары электродов на задней поверхности живота субъекта.
Предпочтительно, каждый электрод второй пары электродов и соответствующий электрод первой пары электродов расположены на одной линии в направлении, по существу, перпендикулярном оси тела.
Предпочтительно, вторая пара электродов расположена на оси, проходящей через электроды первой пары электродов на задней поверхности живота субъекта.
Более предпочтительно, вторая пара электродов расположена на оси, проходящей через электроды первой пары электродов, и расположена в положении, в котором она находится между первой парой электродов на задней поверхности живота субъекта.
Предпочтительно, устройство измерения висцерального жира дополнительно содержит: пятую пару электродов, которые должны располагаться в двух различных местах, удаленных от живота субъекта, или в первом месте и втором месте в положениях, когда живот субъекта оказывается между ними; при этом генератор тока выборочно пропускает ток между электродами первой пары электродов и электродами пятой пары электродов; блок обнаружения разности потенциалов обнаруживает разность потенциалов между электродами второй пары электродов, когда ток протекает между электродами первой пары электродов, и разность потенциалов между электродами второй пары электродов, обнаруживаемую, когда ток пропускается между электродами пятой пары электродов; и узел вычисления массы висцерального жира вычисляет массу висцерального жира субъекта, основываясь на разности потенциалов между электродами второй пары электродов, обнаруженной при пропускании тока между электродами первой пары электродов, и разности потенциалов между электродами второй пары электродов, обнаруживаемой, когда ток пропускается между электродами пятой пары электродов.
Более предпочтительно, первое место является верхней конечностью и второе место является нижней конечностью.
Предпочтительно, устройство измерения висцерального жира дополнительно содержит: шестую пару электродов и седьмую пару электродов, которые должны располагаться в направлении оси тела на задней поверхности живота субъекта; при этом генератор тока выборочно пропускает ток между электродами первой пары электродов и между электродами шестой пары электродов; блок обнаружения разности потенциалов обнаруживает разность потенциалов между электродами второй пары электродов, шестой пары электродов или седьмой пары электродов, когда ток пропускается между электродами первой пары электродов, и разность потенциалов между электродами первой пары электродов, второй пары электродов или седьмой пары электродов, когда ток пропускается между электродами шестой пары электродов; и узел вычисления массы висцерального жира вычисляет массу висцерального жира субъекта, основываясь на разности потенциалов между электродами, обнаруживаемой, когда ток пропускается между электродами первой пары электродов, и разности потенциалов между электродами, обнаруживаемой, когда ток пропускается между электродами шестой пары электродов.
Предпочтительно, узел вычисления массы висцерального жира вычисляет массу висцерального жира субъекта, основываясь на разности потенциалов, обнаруженной между электродами второй пары электродов и физических данных субъекта.
Более предпочтительно, физические данные содержат ширину живота и толщину живота субъекта.
Предпочтительно, устройство измерения висцерального жира дополнительно содержит: участок вычисления импеданса для вычисления импеданса субъекта, соответствующего импедансу между электродами первой пары электродов, основываясь на обнаруженной разности потенциалов между электродами второй пары электродов; в котором узел вычисления массы висцерального жира вычисляет массу висцерального жира субъекта, основываясь на вычисленном импедансе.
ПРЕИМУЩЕСТВО ИЗОБРЕТЕНИЯ
В соответствии с настоящим изобретением можно точно измерить массу висцерального жира.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 - функциональная блок-схема устройства измерения жира тела, соответствующего первому варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 2 - вид, показывающий пример расположения электродов устройства измерения жира тела, соответствующего первому варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 3 - блок-схема последовательности выполнения операций процедур при измерении массы висцерального жира устройством измерения жира тела, соответствующим первому варианту осуществления настоящего изобретения и второму варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 4 - вид, показывающий пример расположения электродов устройства измерения жира тела, соответствующего второму варианту осуществления настоящего изобретения.
ОПИСАНИЕ ССЫЛОЧНЫХ СИМВОЛОВ
1 Устройство измерения жира тела
10 Контроллер
11 Вычислительный процессор
12 Участок вычисления импеданса
13 Участок вычисления массы различных жиров
14 Узел вычисления массы жира тела
15 Узел вычисления массы жира в конкретном месте
16 Узел вычисления массы висцерального жира
17 Узел вычисления массы подкожного жира
21 Генератор стабилизированного тока
22 Блок переключения выводов
23 Блок обнаружения разности потенциалов
24 Блок измерения физических данных
25 Блок ввода информации о субъекте
26 Блок отображения
27 Функциональный блок
28 Блок электропитания
29 Память
31,32 Лист с электродами
AP1-AP8 Пара брюшных электродов
H11, H21 Электрод верхней конечности
F11, F21 Электрод нижней конечности
A11-А18, A21-A28 Брюшной электрод
НАИЛУЧШИЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Вариант осуществления настоящего изобретения будет описан со ссылкой на чертежи. На фигурах одними и теми же ссылочными номерами обозначаются одни и те же или соответствующие части и их описания повторяться не будут.
Для варианта осуществления настоящего изобретения, описанного ниже, будет приведено описание, иллюстрирующее устройство измерения жира тела, выполненное с возможностью измерения не только массы висцерального жира, но также и массы жира всего тела и массы жира в конкретном месте тела (масса жира верхней конечности и нижней конечности, масса жира туловища, масса подкожного жира в животе и т. п.). Другими словами, "устройство измерения жира тела" включает в себя "устройство измерения висцерального жира".
Заметим, что "живот" является частью туловища, исключающей грудную клетку. "Место, удаленное от живота", включает в себя верхнюю конечность, в том числе, плечевую часть руки, предплечье, запястье и пальцы, часть грудной клетки, удаленную от диафрагмы больше чем или на заранее определенное расстояние (например, приблизительно 10 см), верхнюю часть тела, включая плечи, шею и голову, и нижнюю конечность, включая бедро, голень, лодыжку и пальцы ног. "Ось тела" является осью в направлении, по существу, перпендикулярном поперечному сечению живота субъекта. "Передняя поверхность живота" содержит часть, которая видна, когда субъект наблюдается со стороны передней части живота субъекта. Например, она включает в себя часть, которая видна, когда субъект наблюдается со стороны пупка вдоль оси, проходящей через пупок и позвоночник субъекта и перпендикулярной оси тела субъекта, проходящей через живот субъекта. "Задняя поверхность живота" включает в себя часть, которая видна, когда субъект наблюдается с обратной стороны живота субъекта. Например, она содержит часть, которая видна, когда субъект наблюдается от стороны позвоночника вдоль оси, проходящей через пупок и позвоночник субъекта и перпендикулярной оси тела субъекта, проходящей через живот субъекта.
ПЕРВЫЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
На фиг. 1 показана функциональная блок-схема устройства измерения жира тела, соответствующего первому варианту осуществления настоящего изобретения. Сначала конфигурация устройства измерения жира тела будет описана со ссылкой на фиг. 1.
Со ссылкой на фиг. 1, устройство 1 измерения жира тела включает в себя, главным образом, контроллер 10, генератор 21 стабилизированного тока, блок 22 переключения выводов, блок 23 обнаружения разности потенциалов, блок 24 измерения физических данных, блок 25 ввода информации о субъекте, блок 26 отображения, функциональный блок 27, блок 28 электропитания, память 29 и множество электродов. Контроллер 10 включает в себя вычислительный процессор 11.
Устройство 1 измерения жира тела в качестве множества электродов содержит пары AP1-AP4 брюшных электродов, прикрепленных к задней поверхности живота субъекта, электроды H11 и H21 верхней конечности, прикрепленные к верхней конечности субъекта, и электроды F11 и F21 нижней конечности, прикрепленные к нижней конечности субъекта.
Контроллер 10 выполнен, например, с возможностями центрального процессора (CPU) и осуществляет полное управление устройством 1 измерения жира тела. Конкретно, контроллер 10 посылает команду на различные типы функциональных узлов и выполняет различные типы обработки при вычислениях, основываясь на полученной информации. Различные типы обработки при вычислениях выполняются вычислительным процессором 11, расположенным в контроллере 10.
Пары AP1-AP4 брюшных электродов соответственно прикрепляются к задней поверхности живота субъекта в направлении оси тела. Электроды H11 и H21 верхних конечностей должным образом прикрепляются к поверхности запястья правой руки и к поверхности запястья левой руки, соответственно. Электроды F11 и F21 нижних конечностей должным образом прикрепляются к поверхности лодыжки правой ноги и к поверхности лодыжки левой ноги, соответственно. Пары AP1-AP4 брюшных электродов, электроды H11 и H21 верхних конечностей и электроды F11 и F21 нижних конечностей электрически присоединяются к блоку 22 переключения выводов.
Блок 22 переключения выводов выполнен с возможностью наличия, например, множества релейных схем или тому подобного. Блок 22 переключения выводов электрически соединяет конкретную пару электродов, выбранную из множества электродов, и генератор 21 стабилизированного тока и электрически соединяет конкретную пару электродов, выбранную из множества электродов, и блок 23 обнаружения разности потенциалов, основываясь на команде, принятой от контроллера 10. Пара электродов, электрически соединенная при помощи блока 22 переключения выводов с генератором 21 стабилизированного тока, функционирует как пара электродов для приложения стабилизированного тока, а пара электродов, электрически соединенная при помощи блока 22 переключения выводов с блоком 23 обнаружения разности потенциалов, функционирует как пара электродов, обнаруживающих разность потенциалов. Во время операции измерения электрическое соединение с помощью блока 22 переключения выводов переключается по-разному.
Генератор 21 стабилизированного тока генерирует стабилизированный ток, основываясь на команде, принятой от контроллера 10, и подает генерированный стабилизированный ток на блок 22 переключения выводов. Генератор 21 стабилизированного тока подает, например, ток высокой частоты (например, 50 кГц, 500 мкА), подходящий для измерения данных о составе тела. Стабилизированный ток, таким образом, подается к субъекту через пару электродов, электрически соединенную с генератором 21 стабилизированного тока с помощью блока 22 переключения выводов, то есть, через пару электродов для приложения стабилизированного тока.
Блок 23 обнаружения разности потенциалов обнаруживает разность потенциалов между электродами пары электродов, электрически соединенных при помощи блока 22 переключения выводов с блоком 23 обнаружения разности потенциалов, то есть с парой электродов для обнаружения разности потенциалов, и выводит обнаруженную разность потенциалов на блок 10 управления. Таким образом, разность потенциалов между электродами пары электродов для обнаружения разности потенциалов обнаруживается в состоянии, когда стабилизированный ток прикладывается к субъекту.
Блок 24 измерения физических данных и блок 25 ввода информации о субъекте являются блоками для получения информации о субъекте, используемой в процессе вычислений, проводимых вычислительным процессором 11 контроллера 10. В этом случае, информация о субъекте означает информацию, связанную с субъектом, и включает в себя, по меньшей мере, такие данные, как возраст или пол, или физические данные и т. п. Физические данные являются информацией, относящейся к размеру в конкретном месте тела субъекта, и включают в себя, например, данные, содержащие, по меньшей мере, объем талии (длина периферии живота) или ширину живота или толщину живота и т. п., и такие данные, как рост и вес. Блок 24 измерения физических данных является блоком для автоматического измерения физических данных о субъекте и вывода измеренных физических данных на контроллер 10. Блок 25 ввода информации о субъекте является блоком для ввода информации о субъекте и вывода введенной информации о субъекте на контроллер 10.
На функциональной блок-схеме, показанной на фиг. 1, представлен случай, когда блок 24 измерения физических данных, как и блок 25 ввода информации о субъекте, размещается в устройстве 1 измерения жира тела, но блок 24 измерения физических данных и блок 25 ввода информации о субъекте не обязательно являются существенно необходимыми элементами конфигурации. Выбор того, размещать ли блок 24 измерения физических данных и/или блок 25 ввода информации о субъекте, осуществляется должным образом, основываясь на типе информации о субъекте, используемой в процессе вычислений, выполняемых вычислительным процессором 11 контроллера 10. Как данные о субъекте, физические данные могут быть измерены автоматически с помощью блока 24 измерения физических данных или субъект сам может ввести физические данные на блоке 25 ввода информации о субъекте.
Вычислительный процессор 11 содержит участок 12 вычисления импеданса и участок 13 вычисления массы различных жиров. Участок 12 вычисления импеданса вычисляет различные типы импедансов, основываясь на текущем значении стабилизированного тока, генерируемого генератором 21 стабилизированного тока, и информации о разности потенциалов, обнаруженной блоком 23 обнаружения разности потенциалов и принятой контроллером 10.
Участок 13 вычисления массы различных жиров вычисляет массы различных жиров, основываясь на информации об импедансе, полученной участком 12 вычисления импеданса, и информации о субъекте, принятой от блока 24 измерения физических данных и/или блока 25 ввода информации о субъекте. Участок 13 вычисления массы различных жиров содержит, по меньшей мере, одно из: узла 14 вычисления массы жира тела для вычисления массы жира тела всего тела субъекта, узла 15 вычисления массы жира в определенном месте для вычисления массы жира в определенном месте тела субъекта, узла 16 вычисления массы висцерального жира для вычисления массы висцерального жира субъекта и узла 17 вычисления массы подкожного жира для вычисления массы подкожного жира в животе субъекта. Узел 14 вычисления массы жира тела и узел 17 вычисления массы подкожного жира могут содержаться в составе узла 16 вычисления массы висцерального жира.
Блок 26 отображения отображает информацию о массе различных жиров, вычисленных вычислительным процессором 11. В качестве блока 26 отображения может использоваться, например, дисплей на жидких кристаллах (LCD). Масса жира, отображаемая на блоке 26 отображения, может быть массой жира тела для всего тела субъекта, массой жира в конкретном месте на теле субъекта, массой висцерального жира, массой подкожного жира в животе и т. п. Масса жира относится к индексу, указывающему массу жира, такому как вес жира, площадь, покрытая жиром, объем жира и уровень жира и, в частности, масса висцерального жира относится не только к массе висцерального жира, но и к одному из: площади, покрытой висцеральным жиром, объема висцерального жира и уровня висцерального жира.
Функциональный блок 27 является блоком, позволяющим субъекту вводить команду в устройство 1 измерения жира тела, и выполнен с возможностью использования клавиш и т. п., которые могут нажиматься субъектом.
Блок 28 электропитания является блоком для подачи электропитания на контроллер 10 и т. п. и включает в себя внутренний источник электропитания, такой как батарея, и внешний источник электропитания, такой как коммерческий источник электропитания.
Память 29 является блоком, хранящим различные типы данных и программы, относящиеся к устройству 1 измерения жира тела, и хранит, например, информацию о субъекте, вычисленную массу висцерального жира, которые описаны выше, и программу измерения жира тела для выполнения процесса измерения жира тела, описанного ниже.
Теперь будет описан пример процесса вычисления, выполняемого в устройстве 1 измерения жира тела, соответствующем первому варианту осуществления настоящего изобретения. Как описано выше, устройство 1 измерения жира тела, соответствующее первому варианту осуществления настоящего изобретения, может измерять массы различных жиров в участке 13 вычисления массы различных жиров, а процесс вычисления, выполняемый при вычислении площади, покрытой висцеральным жиром, служащей индексом, указывающим массу висцерального жира, будет описан ниже.
Со ссылкой на фиг. 1, участок 12 вычисления импеданса вычисляет два типа импедансов, основываясь на величине тока, генерируемого в генераторе 21 стабилизированного тока, и разности потенциалов, обнаруженной блоком 23 обнаружения разности потенциалов. Одним из двух типов импедансов является импеданс (здесь далее упоминаемый как импеданс Zt), отражающий свободную массу жира в животе субъекта. Другим импедансом является импеданс (здесь далее упоминаемый также как импеданс Zs), отражающий массу подкожного жира в животе субъекта.
Узел 16 вычисления массы висцерального жира вычисляет массу висцерального жира субъекта как площадь, покрытую висцеральным жиром (единица измерения: см2), основываясь на вычисленных двух типах импедансов Zt и Zs и физических данных (объем талии) субъекта. Конкретно, площадь Sv, покрытая висцеральным жиром, вычисляется с помощью следующего уравнения (1), выражающего взаимосвязь двух типов импедансов Zt и Zs и объема талии субъекта и площади, покрытой висцеральным жиром.
Sv=а×W2-b×(1/Zt)-c×W×Zs-d (1)
(где a, b, c, и d - коэффициенты; и W - объем талии).
Узел 17 вычисления массы подкожного жира вычисляет массу подкожного жира субъекта как площадь, занятую подкожным жиром, (единица измерения: см2), основываясь на вычисленном импедансе Zs и физических данных (объем талии) субъекта. Конкретно, площадь Ss, занятая подкожным жиром, вычисляется согласно следующему уравнению (2), выражающему зависимость между импедансом Zs и объемом талии субъекта и площадью, занятой подкожным жиром.
Ss=e×W×Zs+f (2)
(где e и f - коэффициенты; и W - объем талии).
При вычислении массы жира тела всего тела субъекта узел 14 вычисления массы жира тела вычисляет свободную массу жира (FFM) (единица измерения: кг), основываясь на вычисленном импедансе Zt и одном фрагменте информации {например, рост), содержащемся в физических данных субъекта. Конкретно, свободная масса жира FFM жира вычисляется в соответствии со следующим уравнением (3), выражающим зависимость между импедансом Zt и ростом субъекта и свободной массой жира.
FFM=i×H2/Zt+j (3)
(где i и j - коэффициенты; и H-рост).
Коэффициенты в каждом из вышеупомянутых 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.
Узел 14 вычисления массы жира тела вычисляет массу жира тела субъекта, так что процент (%) жира тела основывается на вычисленном импедансе Zt и, по меньшей мере, одном фрагменте информации (например, вес), содержащемся в информации о субъекте. Конкретно, например, процент жира тела вычисляется с помощью следующего уравнения (4), основываясь на свободной массе жира FFM и весе субъекта.
Процент жира тела=(Wt-FFM)/Wt×100 (4)
(где Wt-вес).
Фиг. 2 - вид, показывающий пример расположения электродов в устройстве измерения жира тела, соответствующем первому варианту осуществления настоящего изобретения. На фиг. 2 показано положение, в котором расположены четыре пары электродов.
Со ссылкой на Фиг. 2, устройство 1 измерения жира тела включает в себя лист 31 с электродами. Лист 31 с электродами имеет пары AP1, AP2, AP3 и AP4 брюшных электродов и объединенный с ними материал листа. Пара AP1 брюшных электродов включает в себя брюшные электроды A11 и A21. Пара АР2 брюшных электродов включает в себя брюшные электроды A12 и A22. Пара АР32 брюшных электродов включает в себя брюшные электроды A13 и A23. Пара АР4 брюшных электродов включает в себя брюшные электроды A14 и A24.
Пары AP1, AP2, АР3 и АР4 брюшных электродов соответственно расположены в направлении оси тела на задней поверхности живота субъекта и пространственно разделены друг от друга в направлении, по существу, перпендикулярном оси тела. Например, пара AP2 брюшных электродов расположена на заранее определенном расстоянии от оси, проходящей через брюшные электроды A11 и A21 пары АР1 брюшных электродов.
Каждое межэлектродное расстояние пар AP1, AP2 брюшных электродов, по существу, одинаково. Например, расстояние между брюшными электродами A11 и A21 пары AP1 брюшных электродов и расстояние между брюшными электродами A12 и A22 пары AP2 брюшных электродов, по существу, равны. Каждый электрод из пар AP1, AP2, АР3 и АР4 брюшных электродов расположены на одной линии в направлении, по существу, перпендикулярном оси тела, с электродом другой соответствующей пары электродов. Другими словами, брюшные электроды A11, A12, A13 и A14 расположены на одной линии в направлении, по существу, перпендикулярном оси тела. Брюшные электроды A21, A22, A23 и A24 расположены на одной линии в направлении, по существу, перпендикулярном оси тела.
Пары AP1, AP2, АР3 и AP4 брюшных электродов могут располагаться на одной линии в направлении оси тела. Другими словами, пары AP2, АР3 и AP4 брюшных электродов могут располагаться по оси, проходящей через брюшные электроды A11 и A21 пары AP1 брюшных электродов.
Определенная пара брюшных электродов может располагаться в положении, в котором они находятся между другой парой брюшных электродов. Например, пары AP1 и AP2 брюшных электродов располагаются на одной линии в направлении оси тела, и пара AP1 брюшных электродов располагается в положении, при котором пара AP2 брюшных электродов находится между парой AP1. Кроме того, пары АР3 и АР4 брюшных электродов могут располагаться на одной линии в направлении оси тела, и пара АР3 брюшных электродов может располагаться в положении, при котором пара АР4 брюшных электродов находится между парой AP3.
Генератор 21 стабилизированного тока пропускает ток между электродами пары электродов (здесь далее упоминается как пара токовых электродов), электрически соединенными с генератором 21 стабилизированного тока с помощью блока 22 переключения выводов.
Блок 23 обнаружения разности потенциалов обнаруживает разность потенциалов между электродами пары электродов (здесь далее упоминается как пара электродов напряжения), электрически соединенными с блоком 23 обнаружения разности потенциалов с помощью блока 22 переключения выводов.
Узел 16 вычисления массы висцерального жира вычисляет массу висцерального жира субъекта, основываясь на разности потенциалов между электродами пары электродов напряжения, обнаруживаемой блоком 23 обнаружения разности потенциалов.
РАБОТА УСТРОЙСТВА ИЗМЕРЕНИЯ ЖИРА ТЕЛА
Теперь будет описана работа устройства измерения жира тела, соответствующего первому варианту осуществления настоящего изобретения, при измерении массы висцерального жира.
Фиг. 3 - блок-схема последовательности выполнения операций процедур измерения массы висцерального жира устройством измерения жира тела, соответствующим первому варианту осуществления настоящего изобретения. Процесс, показанный на блок-схеме, приведенной на фиг. 3, заранее сохраняется в памяти 29 как программа и контроллер 10 считывает и исполняет программу для осуществления функции процесса измерения висцерального жира.
Со ссылкой на фиг. 3, контроллер 10 принимает ввод информации о субъекте, содержащей физические данные (объем талии) (этап S2). Принятая информация о субъекте временно сохраняется, например, в запоминающем устройстве 29.
Контроллер 10 определяет, дана ли инструкция начать измерение (этап S4). Контроллер 10 ждет до тех пор, пока не будет дана инструкция начать измерение (NO на этапе S4). Контроллер 10 делает установку электрода (этап S8), когда обнаруживает инструкцию начать измерение (YES на этапе S4).
Более конкретно, контроллер 10 сначала выполняет процесс вычисления импеданса Zt. Другими словами, контроллер 10 выбирает, например, пару электродов, состоящую из электрода Н11 верхней конечности и электрода F11 нижней конечности, и пару электродов, состоящую из электрода Н21 верхней конечности и электрода F21 нижней конечности, в качестве пар токовых электродов и выбирает пару AP1 брюшных электродов в качестве пары электродов напряжения. Блок 22 переключения выводов электрически соединяет пару, состоящую из электрода H11 верхней конечности и электрода F11 нижней конечности, и пару, состоящую из электрода H21 верхней конечности и электрода F21 нижней конечности, с генератором 21 стабилизированного тока и электрически соединяет пару AP1 брюшных электродов с блоком 23 обнаружения разности потенциалов, основываясь на сигнале управления контроллера 10 (этап S8). Затем блок 22 переключения выводов разрывает электрическое соединение между невыбранным электродом и генератором 21 стабилизированного тока и блоком 23 обнаружения разности потенциалов, основываясь на сигнале управления контроллера 10.
Генератор 21 стабилизированного тока пропускает ток в направлении от верхней конечности к нижней конечности, основываясь на сигнале управления контроллера 10. Например, генератор 21 стабилизированного тока пропускает ток от электрода H11 верхней конечности и электрода H21 верхней конечности к электроду F11 нижней конечности и электроду F21 нижней конечности (этап S10). В этом случае, блок 22 переключения выводов предпочтительно имеет конфигурацию короткого замыкания между электродом H11 верхней конечности и электродом H21 верхней конечности и короткого замыкания между электродом F11 нижней конечности и электродом F21 нижней конечности. Генератор 21 стабилизированного тока и блок 22 переключения выводов может иметь конфигурацию с пропусканием тока от любого из электродов H11 и H21 верхних конечностей к любому из электродов F11 и F21 нижних конечностей.
В этом состоянии блок 23 обнаружения разности потенциалов обнаруживает разность потенциалов между брюшными электродами A11 и A21 пары AP1 брюшных электродов, основываясь на сигнале управлении контроллера 10 (этап S12).
Контроллер 10 по порядку выбирает пары AP2, АР3 и АР4 брюшных электродов в качестве пары электродов напряжения. То есть блок 22 переключения выводов по порядку электрически соединяет пары AP2, АР3 и AP4 брюшных электродов с блоком 23 обнаружения разности потенциалов, основываясь на сигнале управления контроллера 10 (этап S8). Блок 23 обнаружения разности потенциалов затем по порядку обнаруживает разность потенциалов между электродами каждой пары AP2, АР3 и AP4 брюшных электродов, основываясь на сигнале управления контроллера 10 (этап S12).
Когда для комбинаций всех электродных пар обнаружение разности потенциалов завершено или когда завершено обнаружение разности потенциалов между электродами каждой из пар AP1, AP2, AP3 AP4 брюшных электродов (ДА на этапе S13), участок 12 вычисления импеданса вычисляет импедансы Zt1-Zt4, основываясь на величине тока, пропускаемого посредством генератора 21 стабилизированного тока, и каждой разности потенциалов, обнаруженной блоком 23 обнаружения разности потенциалов (этап S14). Величины импедансов Zt1-Zt4, вычисленные участком 12 вычисления импедансов, временно сохраняются, например, в памяти 29.
Контроллер 10 затем выполняет процесс вычисления импеданса Zs.
Другими словами, контроллер 10 выбирает пару AP1 брюшных электродов в качестве пары токовых электродов и выбирает пару AP2 брюшных электродов в качестве пары электродов напряжения. Блок 22 переключения выводов электрически соединяет пару АР1 брюшных электродов с генератором 21 стабилизированного тока и электрически соединяет пару АР2 брюшных электродов с блоком 23 обнаружения разности потенциалов, основываясь на сигнале управления контроллера 10 (этап S16). При этом блок 22 переключения выводов выборочно электрически соединяет каждую пару брюшных электродов с блоком 23 обнаружения разности потенциалов 23 и разрывает электрическое соединение невыбранной пары брюшных электродов, электрода верхней конечности и электрода нижней конечности с генератором 21 стабилизированного тока и блоком 23 обнаружения разности потенциалов, основываясь на сигнале управления контроллера 10.
Генератор 21 стабилизированного тока пропускает ток между брюшными электродами A11 и A21 пары АР1 брюшных электродов, основываясь на сигнале управления контроллера 10 (этап S18).
В этом состоянии блок 23 обнаружения разности потенциалов обнаруживает разность потенциалов между брюшными электродами A12 и A22 пары AP2 брюшных электродов, основываясь на сигнале управления контроллера 10 (этап S20).
Контроллер 10 по порядку выбирает пары АР3 и AP4 брюшных электродов в качестве пары электродов напряжения. То есть блок 22 переключения выводов электрически соединяет пары АР3 и AP4 брюшных электродов с блоком 23 обнаружения разности потенциалов, основываясь на сигнале управления контроллера 10 (этап S16). Блок 23 обнаружения разности потенциалов затем по порядку обнаруживает разность потенциалов между электродами каждой из пар АР3 и AP4 брюшных электродов, основываясь на сигнале управления контроллера 10 (этап S20).
Контроллер 10 затем выбирает пару АР2 брюшных электродов в качестве пары токовых электродов и выбирает пару АР1 брюшных электродов в качестве пары электродов напряжения. Другими словами, блок 22 переключения выводов электрически соединяет пару AP2 брюшных электродов с генератором 21 стабилизированного тока и электрически соединяет пару АР1 брюшных электродов с блоком 23 обнаружения разности потенциалов, основываясь на сигнале управления контроллера 10 (этап S16).
Генератор 21 стабилизированного тока пропускает ток между брюшными электродами A12 и A22 парой AP2 брюшных электродов, основываясь на сигнале управления контроллера 10 (этап S18).
В этом состоянии блок 23 обнаружения разности потенциалов обнаруживает разность потенциалов между брюшными электродами A11 и A21 парой AP1 брюшных электродов, основываясь на сигнале управления контроллера 10 (этап S20).
Контроллер 10 по порядку выбирает пары АР3 и AP4 брюшных электродов в качестве пары электродов напряжения. То есть блок 22 переключения выводов по порядку электрически соединяет пары AP3 и AP4 брюшных электродов с блоком 23 обнаружения разности потенциалов, основываясь на сигнале управления контроллера 10 (этап S16). Блок 23 обнаружения разности потенциалов затем по порядку обнаруживает разность потенциалов между электродами каждой пары АР3 и AP4 брюшных электродов, основываясь на сигнале управления от контроллера 10 (этап S20).
Точно так же контроллер 10 по порядку выбирает пары АР3 и AP4 брюшных электродов в качестве пары токовых электродов, выбирает по порядку пару брюшных электродов, отличную от пар токовых электродов из числа пар АР1-АР4 брюшных электродов, для каждой пары АР3 и AP4 брюшных электродов и обнаруживает соответствующую разность потенциалов между электродами пар электродов напряжения {этапы S16-S20).
Когда в отношении комбинаций всех электродных пар подача тока и обнаружение разности потенциалов завершены (YES на этапе S21), участок 12 вычисления импеданса вычисляет импедансы Zs1-Zs12, основываясь на величине тока, пропускаемого генератором 21 стабилизированного тока, и каждой разности потенциалов, обнаруженной блоком 23 обнаружения разности потенциалов (этап S22). Значения импедансов Zs1-Zs12, вычисленные участком 12 вычисления импедансов, временно сохраняются, например, в памяти 29.
Узел 16 вычисления массы висцерального жира затем вычисляет площадь Sv, занятую висцеральным жиром, основываясь на физических данных (объем талии), принятых контроллером 10 на этапе S2, импедансах Zt1-Zt4 и импедансах Zs1-Zs12 (этап S24). Площадь Sv, занятая висцеральным жиром, вычисляется с помощью уравнения (1). Когда устройство измерения жира тела содержит четыре пары AP1-AP4 брюшных электродов, как в первом варианте осуществления настоящего изобретения, в качестве импеданса Zt в уравнение (1) подставляется среднее значение этих четырех импедансов Zt1-Zt4, и в качестве импеданса Zs в уравнении (1) подставляется среднее значение двенадцати импедансов Zs1-Zs12.
Узел 17 вычисления массы подкожного жира вычисляет площадь Ss, занятую подкожным жиром, основываясь на физических данных (объем талии), принятых контроллером 10 на этапе S2, и импедансах Zs1-Zs12 (этап S26). Площадь Ss, занятая подкожным жиром, вычисляется с помощью уравнения (2). Когда устройство измерения жира тела содержит четыре пары AP1-AP4 брюшных электродов, как в первом варианте осуществления настоящего изобретения, в качестве импеданса Zs в уравнение (2) подставляется среднее значение двенадцати импедансов Zs1-Zs12.
Узел 14 вычисления массы жира тела вычисляет свободную массу жира FFM, основываясь на информации о субъекте (например, рост), введенной на этапе S2, и импедансах Zt1-Zt4 (этап S28). Свободная масса жира FFM вычисляется с помощью уравнения (3). Когда устройство 1 измерения жира тела содержит четыре пары AP1-AP4 брюшных электродов, как в первом варианте осуществления настоящего изобретения, в качестве импеданса Zt в уравнение (3) подставляется, например, среднее значение четырех импедансов Zt1-Zt4.
Узел 14 вычисления жира тела вычисляет процент жира тела, основываясь на информации о субъекте (вес), введенной на этапе S2, и свободной массе жира FFM, вычисленной на этапе S28 (этап S30). Процент жира тела вычисляется с помощью уравнения (4).
Блок 26 отображения отображает каждый результат измерения, основываясь на сигнале управления контроллера 10 (этап S32).
Устройство 1 измерения жира тела затем завершает процесс измерения жира тела.
Заметим, что типичное значение импедансов Zt1-Zt4 составляет приблизительно 5 Ом. Типичное значение импедансов Zs1-Zs12 составляет приблизительно 80 Ом.
В первом устройстве и во втором устройстве, описанных в Патентном документе 1, на напряжение, измеренное для вычисления массы висцерального жира, влияет весь подкожный жир, висцеральный жир и безжировая компонента массы тела (мышцы, кости, внутренние органы и т. п. человеческого тела), и, таким образом, масса висцерального жира не может быть точно измерена.
Однако, устройство измерения жира тела, соответствующее первому варианту осуществления настоящего изобретения, содержит пары AP1-AP4 брюшных электродов, соответственно расположенные в направлении оси тела на задней поверхности живота субъекта. Блок 23 обнаружения разности потенциалов обнаруживает разность потенциалов между электродами другой пары электродов, когда ток протекает между электродами любой одной из пар электродов пар AP1-AP4 брюшных электродов. Узел 16 вычисления массы висцерального жира вычисляет массу висцерального жира субъекта, основываясь на обнаруженной разности потенциалов. При такой конфигурации может быть обнаружена разность потенциалов, коррелированная только с подкожным жиром, исключая влияние висцерального жира и безжировой компоненты массы тела, и, таким образом, масса висцерального жира может быть точно измерена, основываясь на обнаруженной разности потенциалов.
В целом, подкожный жир располагается больше на задней поверхности живота, а не на передней поверхности живота. Таким образом, в устройстве измерения жира тела, соответствующем первому варианту осуществления настоящего изобретения, генератор 21 стабилизированного тока пропускает ток между электродами пары токовых электродов, расположенных в направлении оси тела на задней поверхности живота субъекта. Узел 16 вычисления массы висцерального жира затем вычисляет массу висцерального жира, основываясь на разности потенциалов между электродами пары электродов напряжения, расположенных в направлении оси тела на задней поверхности живота субъекта. При такой конфигурации может быть обнаружена разность потенциалов, имеющая большую корреляцию с подкожным жиром, и, таким образом, масса висцерального жира может быть точно измерена, основываясь на обнаруженной разности потенциалов.
Дополнительно, в соответствии с конфигурацией, упомянутой выше, разница в кривизне между электродами пары токовых электродов и разница в кривизне между электродами пары электродов напряжения может быть дополнительно снижена для субъектов, имеющих различную форму живота, то есть различную степень выступания вперед в направлении, параллельном поперечному сечению живота. Разброс диапазона обнаружения и чувствительности обнаружения разности потенциалов среди субъектов за счет разницы в кривизне между электродами может, таким образом, быть снижен. Флюктуация разности потенциалов из-за флюктуации положения электрода в направлении, параллельном поперечному сечению живота, которая происходит при дыхании, также может быть снижена. Поэтому в устройстве измерения жира тела, соответствующем первому варианту осуществления настоящего изобретения, точность измерения массы висцерального жира может быть повышена.
Масса подкожного жира часто равномерно расположена в направлении, по существу, перпендикулярном направлению оси тела субъекта, но значительно отличается в направлении оси тела субъекта. В устройстве измерения жира тела, соответствующем первому варианту осуществления настоящего изобретения, масса подкожного жира в направлении оси тела субъекта, в котором изменение является значительным, может быть измерена в соответствии с конфигурацией, описанной выше, и, таким образом, масса висцерального жира может быть точно измерена.
Лист 31 с электродами трудно прикрепить, если ширина в направлении оси тела слишком большая и устройство измерения жира тела увеличивается в размере. Таким образом, расстояние в направлении оси тела между брюшными электродами и количество брюшных электродов предпочтительно должны быть малыми до определенной степени. В устройстве измерения жира тела, соответствующем первому варианту осуществления настоящего изобретения, пары AP1, AP2, АР3 и AP4 брюшных электродов соответственно располагаются в направлении оси тела на задней поверхности живота субъекта и располагаются на расстоянии друг от друга в направлении, по существу, перпендикулярном оси тела. При такой конфигурации можно снизить ширину листа 31 с электродами в направлении оси тела, посредством чего могут быть достигнуты улучшение свойств прикрепления и миниатюризация устройства измерения жира тела.
В устройстве измерения жира тела, соответствующем первому варианту осуществления настоящего изобретения, расположено множество пар AP1, AP2, АР3 и AP4 брюшных электродов и, соответственно, множество импедансов Zt и множество импедансов Zs вычисляются, основываясь на измеренной разности потенциалов между электродами каждой пары электродов, и масса висцерального жира вычисляется, используя соответствующее среднее значение импеданса Zt и импеданса Zs. При такой конфигурации можно исключить влияние изменения распределения жира и толщины жира.
В устройстве измерения жира тела, соответствующем первому варианту осуществления настоящего изобретения, участок 12 вычисления импеданса вычисляет все импедансы после того, как обнаружены разности потенциалов, соответствующие комбинациям всех пар электродов в соответствии с блок-схемой, показанной на фиг. 3, но настоящее изобретение не ограничивается только этим. Импеданс может вычисляться каждый раз, когда обнаруживается разность потенциалов между электродами пары электродов. Порядок установки пары токовых электродов и пары электродов напряжения не ограничивается порядком, представленным на блок-схеме, показанной на фиг. 3. Импеданс Zt может быть вычислен после вычисления импеданса Zs.
В устройстве измерения жира тела, соответствующем первому варианту осуществления настоящего изобретения, узел 16 вычисления массы висцерального жира подставляет в качестве импеданса Zt в уравнение (1) среднее значение импедансов Zt1-Zt4, и подставляет среднее значение импедансов Zs1-Zs12 в качестве импеданса Zs в уравнение (1) согласно блок-схеме, показанной на фиг. 3, но настоящее изобретение не ограничивается этим. Участок 12 вычисления импеданса вычисляет импеданс Zt, основываясь на среднем значении множества значений разности потенциалов, когда ток пропускается между электродом верхней конечности и электродом нижней конечности. Участок 12 вычисления импеданса может быть выполнен с возможностью вычисления импеданса Zs, основываясь на среднем значении множества значений разности потенциалов, обнаруженных при пропускании тока между парой брюшных электродов.
Участок 12 вычисления импеданса может быть выполнен с возможностью обеспечения уравнения корреляции для каждого импеданса Zt и импеданса Zs и вычисления импедансов Zt и Zs. Также может быть принята конфигурация выбора репрезентативного значения импедансов Zt и Zs. Репрезентативное значение выбирается, основываясь на заранее определенном условии, таком как максимальное значение из множества вычисленных импедансов.
В целом, разница из-за физической конституции субъекта мала в отношении свободной массы жира. Поэтому, не ограничиваясь конфигурацией вычисления импеданса Zt, соответствующего свободной массе жира, основываясь на разности потенциалов между электродами пары брюшных электродов, когда ток пропускается между электродом верхней конечности и электродом нижней конечности, как это имеет место в устройстве измерения жира тела в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения, импеданс Zt может быть сохранен в виде фиксированного значения и сохраненный импеданс Zt может быть использован для вычисления массы висцерального жира.
В устройстве измерения жира тела, соответствующем первому варианту осуществления настоящего изобретения, масса висцерального жира вычисляется, используя объем талии в качестве физических данных, но настоящее изобретение не ограничивается этим и в качестве физических данных вместо объема талии могут использоваться горизонтальная ширина живота и толщина живота.
В устройстве измерения жира тела, соответствующем первому варианту осуществления настоящего изобретения, масса висцерального жира (площадь, занятая висцеральным жиром), масса подкожного жира (площадь, занятая подкожным жиром) и масса жира тела (процент жира тела) вычисляются для жира тела субъекта, но должна быть вычислена, по меньшей мере, масса висцерального жира. В этом случае, информация о субъекте, полученная с помощью блока 25 ввода информации о субъекте, может быть только физическими данными (объем талии).
Другой вариант осуществления настоящего изобретения будет описан со ссылкой на чертежи. Заметим, что одни и те же ссылочные номера обозначают одни и те же или соответствующие части на чертеже и описания их повторяться не будут.
ВТОРОЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Настоящий вариант осуществления относится к устройству измерения жира тела, в которое добавлена пара брюшных электродов, расположенных на передней поверхности живота. Сущность, кроме описанного ниже, подобна сущности устройства измерения жира тела, соответствующего первому варианту осуществления.
На фиг. 4 показан пример расположения электродов в устройстве измерения жира тела, соответствующем второму варианту осуществления настоящего изобретения.
Со ссылкой на фиг. 4, устройство измерения жира тела, соответствующее второму варианту осуществления настоящего изобретения, по сравнению с устройством измерения жира тела, соответствующим первому варианту осуществления настоящего изобретения, дополнительно содержит лист 32 с электродами. Лист 32 с электродами имеет пары АР5, AP6, AP7 и АР8 брюшных электродов и сформованный вместе с ними материал листа. Пара АР5 брюшных электродов содержит брюшные электроды A15 и A25. Пара AP6 брюшных электродов содержит брюшные электроды A16 и A26. Пара AP7 брюшных электродов содержит брюшные электроды A17 и A27. Пара АР8 брюшных электродов содержит брюшные электроды A18 и A28. Заметим, что лист 32 с электродами и лист 31 с электродами могут быть изготовлены вместе с электродами или могут быть отделены от них.
Пары АР5, AP6, AP7 и АР8 брюшных электродов соответственно расположены в направлении оси тела на передней поверхности живота субъекта и расположены на расстоянии друг от друга в направлении, по существу, перпендикулярном оси тела. Например, пара AP6 брюшных электродов расположена на заранее определенном расстоянии от оси, проходящей через брюшные электроды A15 и A25 пары АР5 брюшных электродов.
Все межэлектродные расстояния между парами АР5, AP6, AP7 и АР8 являются, по существу, равными. Например, расстояние между брюшными электродами A15 и A25 пары АР5 брюшных электродов и расстояние между брюшными электродами A16 и A26 пары AP6 брюшных электродов, по существу, равны. Каждый электрод из пары АР5, АР6, AP7 и АР8 брюшных электродов расположен на одной линии с электродом другой соответствующей пары электродов в направлении, по существу, перпендикулярном оси тела. Другими словами, брюшные электроды A15, A16, A17, и A18 расположены на одной линии, по существу, перпендикулярной оси тела. Брюшные электроды A25, A26, A27 и A28 расположены на одной линии в направлении, по существу, перпендикулярном оси тела.
Пары AP5, AP6, AP7 и АР8 брюшных электродов могут располагаться на одной линии в направлении оси тела. Другими словами, пары AP6, AP7 и АР8 брюшных электродов могут располагаться на оси, проходящей через брюшные электроды A15 и A25 пары АР5 брюшных электродов.
Определенная пара брюшных электродов может быть расположена в положении, в котором они находятся между другой парой брюшных электродов. Например, пары АР5 и AP6 брюшных электродов расположены на одной линии в направлении оси тела, а пара АР5 брюшных электродов расположена в положении, в котором они находятся между парой AP6 брюшных электродов. Кроме того, пары AP7 и АР8 брюшных электродов могут быть расположены на одной линии в направлении оси тела и пара AP7 брюшных электродов может быть расположена в положении, в котором они находятся между парой АР8 брюшных электродов.
Генератор 21 стабилизированного тока пропускает ток между электродами пары электродов, то есть парой токовых электродов, электрически соединенных с генератором 21 стабилизированного тока с помощью блока 22 переключения выводов.
Блок 23 обнаружения разности потенциалов обнаруживает разность потенциалов между электродами пары электродов, то есть парой электродов напряжения, электрически соединенной с блоком 23 обнаружения разности потенциалов с помощью блока 22 переключения выводов.
Узел 16 вычисления массы висцерального жира вычисляет массу висцерального жира субъекта, основываясь на разности потенциалов между электродами пары электродов напряжения на задней поверхности живота, обнаруженной блоком 23 обнаружения разности потенциалов, и разности потенциалов между электродами пары электродов напряжения на передней поверхности живота, обнаруженной блоком 23 обнаружения разности потенциалов.
РАБОТА УСТРОЙСТВА ИЗМЕРЕНИЯ ЖИРА ТЕЛА
Теперь будет описана работа устройства измерения жира тела, соответствующего второму варианту осуществления настоящего изобретения, при измерении массы висцерального жира.
На фиг. 3 показана блок-схема последовательности выполнения операций процедур, когда массу висцерального жира измеряет устройство измерения жира тела, соответствующее второму варианту осуществления настоящего изобретения, подобное устройству измерения жира тела, соответствующему первому варианту осуществления настоящего изобретения. Процесс, показанный на блок-схеме на фиг. 3, заранее сохраняется в памяти 29 в виде программы и контроллер 10 считывает и исполняет программу для осуществления функции процесса измерения висцерального жира.
Со ссылкой на фиг. 3, контроллер 10 принимает ввод информации о субъекте, содержащей физические данные (объем талии) (этап S2). Принятая информация о субъекте временно сохраняется, например, в памяти 29.
Контроллер 10 определяет, подана ли инструкция начать измерение (этап S4). Контроллер 10 ждет до тех пор, пока не будет подана инструкция начать измерение (NO на этапе S4). Контроллер 10 делает установку электрода (этап S8), когда обнаруживает инструкцию начать измерение (YES на этапе S4).
Более конкретно, контроллер 10 сначала выполняет процесс вычисления импеданса Zt. Другими словами, контроллер 10 выбирает, например, пару, состоящую из электрода Н11 верхней конечности и электрода F11 нижней конечности, и пару, состоящую из электрода H21 верхней конечности и электрода F21 нижней конечности, в качестве пар токовых электродов и выбирает пару AP1 брюшных электродов в качестве пары электродов напряжения. Блок 22 переключения выводов электрически соединяет пару, состоящую из электрода Н11 верхней конечности и электрода F11 нижней конечности, и пару, состоящую из электрода H21 верхней конечности и электрода F21 нижней конечности, с генератором 21 стабилизированного тока и электрически соединяет пару AP1 брюшных электродов с блоком 23 обнаружения разности потенциалов, основываясь на сигнале управления контроллера 10 (этап S8). При этом блок 22 переключения выводов разрывает электрическое соединение невыбранного электрода и генератора 21 стабилизированного тока и блока 23 обнаружения разности потенциалов, основываясь на сигнале управления контроллера 10.
Генератор 21 стабилизированного тока пропускает ток в направлении от верхней конечности к нижней конечности, основываясь на сигнале управлении контроллера 10. Например, генератор 21 стабилизированного тока пропускает ток от электрода H11 верхней конечности и электрода H21 верхней конечности к электроду F11 нижней конечности и электроду F21 нижней конечности (этап S10). В этом случае, блок 22 переключения выводов предпочтительно имеет конфигурацию короткого замыкания электрода H11 верхней конечности и электрода H21 верхней конечности и конфигурацию короткого замыкания электрода F11 нижней конечности и электрода F21 нижней конечности. Генератор 21 стабилизированного тока и блок 22 переключения выводов могут иметь конфигурацию пропускания тока от одного из электродов H11 или H21 верхней конечности к любому из электродов F11 и F21 нижней конечности.
В этом состоянии блок 23 обнаружения разности потенциалов обнаруживает разность потенциалов между брюшными электродами A11 и A21 пары AP1 брюшных электродов, основываясь на сигнале управления контроллера 10 (этап S12).
Контроллер 10 по порядку выбирает пары AP2, АР3, AP4, АР5, AP6, AP7 и АР8 брюшных электродов в качестве пары электродов напряжения. Таким образом, блок 22 переключения выводов по порядку электрически соединяет пары AP2, АР3, AP4, АР5, AP6, AP7 и АР8 брюшных электродов с блоком 23 обнаружения разности потенциалов, основываясь на сигнале управления контроллера 10 (этап S8). Блок 23 обнаружения разности потенциалов затем по порядку обнаруживает разность потенциалов между электродами каждой из пар AP2, АР3, AP4, АР5, AP6, AP7 и АР8 брюшных электродов, основываясь на сигнале управления контроллера 10 (этап S12).
Когда обнаружение разности потенциалов завершено для комбинаций всех пар электродов или когда завершено, как в данном случае, обнаружение разности потенциалов между электродами каждой из пар AP1, AP2, АР3, AP4, АР5, AP6, AP7 и АР8 брюшных электродов (YES на этапе S13), участок 12 вычисления импеданса вычисляет импедансы Zt1-Zt8, основываясь на значении тока, пропускаемого генератором 21 стабилизированного тока, и каждой разности потенциалов, обнаруженной блоком 23 обнаружения разности потенциалов (этап S14). Значения импедансов Zt1-Zt8, вычисленные участком 12 вычисления импедансов, временно сохраняются, например, в памяти 29.
Контроллер 10 затем выполняет процесс вычисления импеданса Zs на задней поверхности живота.
Другими словами, контроллер 10 выбирает пару AP1 брюшных электродов в качестве пары токовых электродов и выбирает пару AP2 брюшных электродов в качестве пары электродов напряжения. Блок 22 переключения выводов электрически соединяет пару AP1 брюшных электродов с генератором 21 стабилизированного тока и электрически соединяет пару AP2 брюшных электродов с блоком 23 обнаружения разности потенциалов, основываясь на сигнале управления контроллера 10 (этап S16). При этом блок 22 переключения выводов выборочно электрически соединяет каждую пару брюшных электродов с блоком 23 обнаружения разности потенциалов и разрывает электрическое соединение невыбранной пары брюшных электродов, электрода верхней конечности и электрода нижней конечности с генератором 21 стабилизированного тока и блоком 23 обнаружения разности потенциалов, основываясь на сигнале управления контроллера 10.
Генератор 21 стабилизированного тока пропускает ток между брюшными электродами A11 и A21 пары AP1 брюшных электродов, основываясь на сигнале управления контроллера 10 (этап S18).
В этом состоянии блок 23 обнаружения разности потенциалов обнаруживает разность потенциалов между брюшными электродами A12 и A22 пары AP2 брюшных электродов, основываясь на сигнале управления контроллера 10 (этап S20).
Контроллер 10 по порядку выбирает пары АР3 и AP4 брюшных электродов в качестве пары электродов напряжения. То есть блок 22 переключения выводов по порядку электрически соединяет пары АР3 и AP4 брюшных электродов с блоком 23 обнаружения разности потенциалов, основываясь на сигнале управления контроллера 10 (этап S16). Блок 23 обнаружения разности потенциалов затем по порядку обнаруживает разность потенциалов между электродами каждой пары АР3 и AP4 брюшных электродов, основываясь на сигнале управления контроллера 10 (этап S20).
Контроллер 10 затем выбирает пару AP2 брюшных электродов в качестве пары токовых электродов и выбирает пару AP1 брюшных электродов в качестве пары электродов напряжения. Другими словами, блок 22 переключения выводов электрически соединяет пару AP2 брюшных электродов с генератором 21 стабилизированного тока и электрически соединяет пару AP1 брюшных электродов с блоком 23 обнаружения разности потенциалов, основываясь на сигнале управления контроллера 10 (этап S16).
Генератор 21 стабилизированного тока пропускает ток между брюшными электродами A12 и A22 пары AP2 брюшных электродов, основываясь на сигнале управления контроллера 10 (этап S18).
В этом состоянии блок 23 обнаружения разности потенциалов обнаруживает разность потенциалов между брюшными электродами A11 и A21 пары AP1 брюшных электродов, основываясь на сигнале управления контроллера 10 (этап S20).
Контроллер 10 по порядку выбирает пары АР3 и AP4 брюшных электродов в качестве пары электродов напряжения. То есть блок 22 переключения выводов по порядку электрически соединяет пары АР3 и AP4 брюшных электродов с блоком 23 обнаружения разности потенциалов, основываясь на сигнале управления контроллера 10 (этап S16). Блок 23 обнаружения разности потенциалов затем по порядку обнаруживает разность потенциалов между электродами каждой из пар АР3 и AP4, основываясь на сигнале управления контроллера 10 (этап S20).
Точно так же контроллер 10 по порядку выбирает пары АР3 и AP4 брюшных электродов в качестве пары токовых электродов, выбирает по порядку пару брюшных электродов, отличную от пар токовых электродов пар AP1-AP4 брюшных электродов, для каждой из пар АР3 и AP4 брюшных электродов и обнаруживает соответствующую разность потенциалов между электродами пар электродов напряжения (этапы S16-S20).
Контроллер 10 затем выполняет процесс вычисления импеданса Zs.
Другими словами, контроллер 10 выбирает пару AP5 брюшных электродов в качестве пары токовых электродов и выбирает пару AP6 брюшных электродов в качестве пары электродов напряжения. Блок 22 переключения выводов электрически соединяет пару АР5 брюшных электродов с генератором 21 стабилизированного тока и электрически соединяет пару АР6 брюшных электродов с блоком 23 обнаружения разности потенциалов, основываясь на сигнале управления контроллера 10 (этап S16). При этом блок 22 переключения выводов выборочно электрически соединяет каждую пару брюшных электродов с блоком 23 обнаружения разности потенциалов и разрывает электрическое соединение невыбранной пары брюшных электродов, электрода верхней конечности и электрода нижней конечности с генератором 21 стабилизированного тока и блоком 23 обнаружения разности потенциалов, основываясь на сигнале управления контроллера 10.
Генератор 21 стабилизированного тока пропускает ток между брюшными электродами A15 и A25 пары АР5 брюшных электродов, основываясь на сигнале управления контроллера 10 (этап S18).
В этом состоянии блок 23 обнаружения разности потенциалов обнаруживает разность потенциалов между брюшными электродами A16 и A26 пары AP6 брюшных электродов, основываясь на сигнале управления контроллера 10 (этап S20).
Контроллер 10 по порядку выбирает пару AP7 и АР8 брюшных электродов в качестве пары электродов напряжения. То есть блок 22 переключения выводов электрически соединяет пары AP7 и АР8 брюшных электродов с блоком 23 обнаружения разности потенциалов, основываясь на сигнале управления контроллера 10 (этап S16). Блок 23 обнаружения разности потенциалов затем по порядку обнаруживает разность потенциалов между электродами каждой из пар AP7 и АР8 брюшных электродов, основываясь на сигнале управления контроллера 10 (этап S20).
Контроллер 10 затем выбирает пару АР6 брюшных электродов в качестве пары токовых электродов и выбирает пару электродов АР5 в качестве пары электродов напряжения. Другими словами, блок 22 переключения выводов электрически соединяет пару AP6 брюшных электродов с генератором 21 стабилизированного тока и электрически соединяет пару АР5 брюшных электродов с блоком 23 обнаружения разности потенциалов, основываясь на сигнале управления контроллера 10 (этап S16).
Генератор 21 стабилизированного тока пропускает ток между брюшными электродами A16 и A26 пары AP6 брюшных электродов, основываясь на сигнале управления контроллера 10 (этап S18).
В этом состоянии блок 23 обнаружения разности потенциалов обнаруживает разность потенциалов между брюшными электродами A15 и A25 пары АР5 брюшных электродов, основываясь на сигнале управления контроллера 10 (этап S20).
Контроллер 10 по порядку выбирает пары AP7 и АР8 брюшных электродов в качестве пары электродов напряжения. То есть блок 22 переключения выводов по очереди электрически соединяет пары AP7 и АР8 брюшных электродов с блоком 23 обнаружения разности потенциалов, основываясь на сигнале управления контроллера 10 (этап S16). Блок 23 обнаружения разности потенциалов затем по порядку обнаруживает разность потенциалов между электродами каждой из пар AP7 и АР8 брюшных электродов, основываясь на сигнале управления контроллера 10 (этап S20).
Точно так же контроллер 10 по очереди выбирает пары AP7 и АР8 брюшных электродов в качестве пары токовых электродов, выбирает по очереди пару брюшных электродов, отличную от пар токовых электродов пар АР5-АР8 брюшных электродов, для каждой из пар АР7 и АР8 брюшных электродов и обнаруживает соответствующую разность потенциалов между электродами пар электродов напряжения (этапы S16-S20).
Когда пропускание тока и обнаружение разности потенциалов завершены для комбинаций всех пар электродов (YES на этапе S21), участок 12 вычисления импеданса вычисляет импедансы Zs1-Zs24, основываясь на значении тока, пропускаемого генератором 21 стабилизированного тока, и каждой разности потенциалов, обнаруженной блоком 23 обнаружения разности потенциалов (этап S22). Значения импедансов Zs1-Zs24, вычисленные участком 12 вычисления импеданса, временно сохраняются, например, в памяти 29.
Узел 16 вычисления массы висцерального жира затем вычисляет площадь Sv, занятую висцеральным жиром, основываясь на физических данных (объем талии), принятых контроллером 10 на этапе S2, импедансах Zt1-Zt8 и импедансах Zs1-Zs24 (этап S24). Площадь Sv, занятая висцеральным жиром, вычисляется с помощью уравнения (1). Когда устройство измерения жира тела содержит восемь пар AP1-АР8 брюшных электродов, как во втором варианте осуществления настоящего изобретения, вместо значения импеданса Zt в уравнение (1) подставляется среднее значение восьми импедансов Zt1-Zt8 и вместо значения импеданса Zs в уравнение (1) подставляется среднее значение двадцати четырех импедансов Zs1-Zs24.
Узел 17 вычисления массы подкожного жира вычисляет площадь Ss, занятую подкожным жиром, основываясь на физических данных (объем талии), принятых контроллером 10 на этапе S2, и импедансах Zs1-Zs24 (этап S26). Площадь Ss, занятая подкожным жиром, вычисляется с помощью уравнения (2). Когда устройство 1 измерения жира тела содержит четыре пары AP1-АР8 брюшных электродов, как во втором варианте осуществления настоящего изобретения, вместо значения импеданса Zs в уравнение (2) подставляется среднее значение, например, двадцати четырех импедансов Zs1-Zs24.
Узел 14 вычисления массы жира тела вычисляет свободную массу жира FFM, основываясь на информации о субъекте (например, рост), введенной на этапе S2, и импедансах Zt1-Zt8 (этап S28). Свободная масса жира FFM вычисляется с помощью уравнения (3). Когда устройство 1 измерения жира тела содержит восемь пар AP1-АР8 брюшных электродов, как во втором варианте осуществления настоящего изобретения, вместо импеданса Zt в уравнение (3) подставляется среднее значение, например, восьми импедансов Zt1-Zt8.
Узел 14 вычисления массы тела вычисляет процент жира тела, основываясь на информации о субъекте (вес), введенной на этапе S2, и свободной массе жира FFM, вычисленной на этапе S28 (этап S30). Процент жира тела вычисляется из уравнения (4).
Блок 26 отображения отображает каждый результат измерения, основываясь на сигнале управления контроллера 10 (этап S32).
Устройство 1 измерения жира тела затем завершает процесс измерения жира тела.
Заметим, что типичное значение импедансов Zt1-Zt8 составляет приблизительно 5 Ом. Типичное значение импедансов Zs1-Zs24 составляет приблизительно 80 Ом.
Другие конфигурации и операции подобны конфигурации и операциям для устройства измерения жира тела, соответствующего первому варианту осуществления, и, таким образом, подробное описание их повторяться не будет.
Поэтому в устройстве измерения жира тела, соответствующем второму варианту осуществления настоящего изобретения, масса висцерального жира вычисляется, основываясь на разности потенциалов, обнаруженной на задней поверхности живота субъекта, и разности потенциалов, обнаруженной на передней поверхности живота субъекта, и, таким образом, масса висцерального жира может быть измерена более точно по сравнению с устройством измерения жира тела, соответствующем первому варианту осуществления настоящего изобретения.
В устройстве измерения жира тела, соответствующем второму варианту осуществления настоящего изобретения, узел 16 вычисления массы висцерального жира вычисляет массу висцерального жира, основываясь на импедансе, соответствующем как передней поверхности живота, так и задней поверхности живота, но настоящее изобретение этим не ограничивается. Узел 16 вычисления массы висцерального жира может выбрать импеданс, соответствующий либо передней поверхности живота, либо задней поверхности живота, и вычислить массу висцерального жира. Например, узел 16 вычисления массы висцерального жира может выбрать больший из импедансов, соответствующий либо передней поверхности живота, либо соответствующий задней поверхности живота.
Узел 16 вычисления массы висцерального жира может выбрать большую из масс висцерального жира, которая основывается на результате измерения на передней поверхности живота или основывается на результате измерения на задней поверхности живота.
Узел 16 вычисления массы висцерального жира может быть выполнен с возможностью вычисления репрезентативного значения массы висцерального жира, основываясь на заранее заданном условии, таком, что в качестве репрезентативного значения принимается полученное среднее значение массы висцерального жира, основанной на результате измерения на передней поверхности живота, и массы висцерального жира, основанной на результате измерения на задней поверхности живота.
Раскрытые здесь варианты осуществления являются иллюстративными во всех аспектах и не должны рассматриваться как ограничивающие. 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.