[发明专利]生物阻抗的测定装置及其测定方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物阻抗的测定装置。

背景技术

为了测定身体脂肪等，广泛使用生物阻抗的测定装置。身体的成分中，肌肉水分多，但是脂肪没有水分。因此，生物阻抗值是肌肉越多就越低，脂肪越多就越高。测定生物阻抗，能够简便且高再现度地获得被测定者的身体水分量、肌肉量和脂肪量。

该装置通过以下过程测定生物阻抗：使电极附着在身体部位上，例如两手、两脚，根据测定部位在该电极中选择一对电极，施加用于测定的电流信号后，根据测定部位选择对应的电极对，测定其两端的电压。例如，从左腕向右腕施加电流后，如果测定从左腕到左脚的电压降，就能测定重复区间的左腕的生物阻抗。

然而，由于细胞膜的影响，细胞外水分在低频下产生反应，而细胞内水分在高频下产生反应，所以，为了正确测定生物体内的身体脂肪，必须对多种频率进行测定。由于对不同部位进行测定，并且还对多种频率进行测定，所以整个生物阻抗的测定时间将变得非常的长。在这样长的测定时间内，如果被测定者活动或者说话，将导致生物阻抗值变得不稳定。

这样，对于现有技术的生物阻抗测定技术，必须对多种频率成分反复多次进行信号施加和测定的过程，所以，存在花费大量测定时间这样的问题。另外，在长时间测定中，被测定者活动或者说话时，由于频率成分不同，测定条件发生变化，因此，存在测定误差变大的问题。

另一方面，因为测定信号为非常高的频率的正弦波成分，所以，被测定者的身体起到了一个天线的作用，导致测定结果信号中混入外部电磁场。尤其是，生物阻抗的测定装置主要设置在医院或健身中心等场所，多暴露在诊断设备、跑步机等多种电磁场噪声源中。另外，通过测定装置的电源，噪声也可能被导入其中。因此，敏感的生物阻抗的正确测定变得更加困难。

发明内容

本发明为了解决这样的问题，目的在于在生物阻抗的测定时减少外部噪声的影响。

本发明的目的还在于缩短生物阻抗的测定所需时间。

本发明的目的还在于减少生物阻抗的测定的测定误差。

用于实现所述目的本发明一种方式的生物阻抗的测定装置包括：与被测定者的身体部位接触的多个电极，生成用于生物阻抗的测定的输入电信号、并将所述输入电信号提供给所述多个电极中的驱动电极的输入信号生成部，根据通过所述多个电极中的读出电极输出的输出电信号来测定生物阻抗的阻抗测定部，以及显示测定状态和结果的显示部。根据本发明的特征性的方式之一，在本发明的生物阻抗的测定装置中，输入信号生成部包括用于调制信号的调制部，阻抗测定部包括以与所述调制部对应的方式对输出电信号进行解调的解调部。

由于阻抗测定使用正弦波信号，且在电路上生物会被作为线性介质理解，所以输出信号在正常状态下只会造成输入信号的相位延迟和振幅的变化，因此，理想的状态是，输出信号仅包括输入信号中所含频率的正弦波信号成分。因此，将具有复杂响应特性的生物作为传送介质理解时，可适用各种各样的将最初传送的信号成分抽取出来的调制解调技术。另外，通过解调过程能够有效除去原信号中附加的噪声成分。

根据本发明的另一方式，输入电信号含有合成了彼此不同的频率的电信号的信号。在本发明中，生物可以说是概略地适用电路上叠加的原理(superposition principle)的线性电路。如果生物不随时间变化，对必须获得的多个频率进行依次测定的结果就能根据相对于合成了这些频率的信号的结果求出。

根据本发明另一个特征性方式，阻抗测定部按照不同频率成分将输出电信号分离，来测定生物阻抗。

根据本发明的这样的方式，对多个频率的阻抗测定可只进行一次，因此，测定时间能以测定频率的个数的比率缩短。因此，能够回避测定时间中因被测定者的原因而产生的测定误差。

根据本发明的生物阻抗的测定装置，因为对所施加的驱动信号进行调制，对所输出的测定信号进行解调，所以能够有效除去从生物附加的噪声的影响。

根据本发明生物阻抗的测定装置，在一次测定中可对多个频率进行阻抗测定。因此，测定时间能以测定频率的个数的比率缩短。进一步，也能够回避伴随测定时间变长、因被测定者产生的测定误差。

不仅如此，以往，为了回避测定时间过长，对使用的频率的个数进行了限制。但是，根据本发明，在测定中使用的频率的个数可划时代地增多。由此，能够更加准确并且精密地获得丰富的生物信息。

附图说明

图1为概略地说明本发明的一实施方式的生物阻抗的测定装置的整体结构和使用状态的图；

图2为表示本发明的一实施方式的调制部170和解调部370的图；