专利名称：显示身体的骨量、水分量与/或肌肉量的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种测定并显示身体内的骨量、体内水分量、肌肉量的显示身体骨量、水分量与/或肌肉量的装置。
背景技术：
人体基本上由包括血液的水分、肌肉、骨以及脂肪构成。正确的减肥是指减少其中的脂肪。但是，只控制饮食量的减肥方法中，减少体脂肪量的同时也减少肌肉和骨量，因此，虽然体重下降，但是体脂肪率并没有变化。并且，因为基础代谢下降的缘故，会有形成容易产生脂肪的体质的危险。因此，需要一种提高基础代谢的同时有效降低体脂肪率的减肥方法。
有氧运动是一种作为氧气的燃烧材料消耗的、使体脂肪转变为肌肉的运动，其具有提高基础代谢的效果，是一种降低体脂肪率的理想方法之一。
还有，近年来出现一种脉冲波健康器，该装置从外部施加脉冲电流给人体，以刺激肌肉的方式收缩肌肉，产生与有氧运动同样的降低体脂肪率的效果。该脉冲波健康器比起实际的运动可更加有效的进行肌肉的收缩运动，并能增大基础代谢量。
但是，不管是何种减肥方法，必须管理好饮食量(热量摄取量)。但是，每个人的适当的热量摄取量的计算是与体重、年龄、性别、当日运动量等各种参数有关，且利用计算式理论上求得的值在精度上受限。因此，限制饮食量的同时进行的有氧运动有时不仅减少体脂肪，而且还会减少肌肉量或者骨量会出现所谓的消瘦状态。因此，会出现原先以健康为目的的减肥或者运动反而得到相反效果的问题。
本发明是为了解决上述课题构思而成，旨在提供一种骨量、水分量与/或肌肉量的显示装置，该装置通过测定并显示人体构成因素的骨、水分、肌肉的重量，参考这些值，有利于进行健全的饮食与健康管理。
发明的公开为了达成上述目的，本发明提供的骨量、水分量与/或肌肉量的显示装置，其特征在于设有可与身体导电接触的多个电极；通过所述多个电极向所述身体供给测定电流来测定所述身体的阻抗的阻抗测定部件；让用户输入至少包括体重的用户个人信息的输入部件；基于所述阻抗测定部件测定的阻抗与从所述输入部件被输入的所述个人信息，算出骨量的近似值的近似值计算部件；以及输出由所述近似值计算部件算出的近似值的输出部件。
依据本发明，可测定骨量、水分量与/或肌肉量的近似值，用户从测定结果即骨量、水分量与/或肌肉量的变化，就可以确认限制中其饮食量等的健全与否等，对个人的健康管理大有帮助。
用户提供的个人信息中，除了体重还有性别、年龄、身高、体重、手腕周长、脚脖周长等。其中，体重可以直接取用体重计的测定值。全体重当中除了体脂肪重量以外的骨量所占比例与性别、年龄、身高、体重、手腕周长、脚脖周长等骨头粗细的实测值之间有一定关系。统计这些相关关系，并利用在骨量的测定上，可更加精确的求出骨重量的近似值。
并且，所述近似值计算部件算出骨量的同时也可以算出体内水分量的近似值、肌肉量的近似值。从而显示骨量、水分量与/或肌肉量后，参考这些值来判断限制饮食的方法与合适的量。即，因为知道骨量及体内水分量、肌肉量的各个近似值，所以可更加细心地管理自身健康状态。还有，测定并显示的骨量、水分量与/或肌肉量的近似值还可以利用声音来表示并传达。另外，还可以只利用声音来表示并传达各近似值。
进而，本发明最好还设有存储由近似值计算部件算出的前次近似值的存储部；输出该存储部存储的所述前次近似值的前次近似值显示部件。从而，通过比较前次与这次的骨量、水分量、肌肉量的近似值测定数据，用户可轻易把握其变化趋势。
因此，作为本发明的一种实施方式，最好在体重计上安装显示骨量、水分量与/或肌肉量的装置。
而且更为理想的是，本发明还可以包括根据由近似值计算部件算出的近似值和体重的相关来辨别类型的辨别部件和显示由辨别部件辨别的类型的类型显示部件。因此，通过向用户显示根据骨量、水分量、肌肉量的近似值与体重的相关来分类的类型，让用户能够客观地认识到身体状态，如消瘦的状态或者骨头大或健康的状态。
另外，本发明还可以包括通过所述多个电极给所述身体供治疗用的脉冲电流的治疗脉冲供给部件。
并且，本发明的装置安装到健美等运动器械、跑步机等运动辅助器械时，也能为训练中的使用者提供骨量、水分量与/或肌肉量的近似值作为参考。
附图的简单说明
图1是装在本发明的实施方式的脉冲波健康器上的骨量、水分量与/或肌肉量的显示装置的全体构成的示意图。
图2是从正面表示本实施方式脉冲波健康器及显示装置的壳体的外观图。
图3是图1所示的脉冲波健康器的电极腰带的使用状态的示意图。
图4是图1所示的脉冲波健康器的功能块图。
图5是体型辨别结果的显示状态的示意图。
图6是骨量类型的辨别结果的显示状态的示意图。
图7是本实施方式的脉冲波健康器中的治疗部件的电路结构的示意图。
图8是本实施方式的脉冲波健康器中的阻抗测定部件的电路结构的示意图。
图9是骨重量和骨重量比率的测定结果的显示例的示意图。
图10是从正面表示本发明的第二实施方式的骨量、水分量与/或肌肉量的显示装置的外观图。
图11是图1的骨量、水分量与/或肌肉量的显示装置的显示部画面构成的示意图。
图12是图1的骨量、水分量与/或肌肉量的显示装置200的功能块图。
图13是体脂肪率的测定结果的显示例的示意图。
图14是体脂肪率的测定结果与理想值的差值的显示例的示意图。
图15是骨量测定结果的显示例的示意图。
图16是肌肉量测定结果的显示例的示意图。
图17是体内水分量测定结果的显示例的示意图。
图18是体内水分量的前次测定数据的显示例的示意图。
图19是将本发明的第二显示装置的男性骨盐量测定结果和利用双能X线吸收法测定的骨盐量测定结果一起表示的表格。
图20是将本发明的第二显示装置的女性骨盐量测定结果和利用双能X线吸收法测定的骨盐量测定结果一起表示的表格。
图21是将图19中的BCA与DXA的骨盐量测定结果进行比较并加以表示的曲线图表。
图22是将图20中的BCA与DXA的骨盐量测定结果进行比较并加以表示的曲线图表。
本发明的最佳实施方式以下参照图说明本发明的实施方式。
图1表示作为一项功能装上本发明的第一便携式的实施方式即骨量、水分量与/或肌肉量的显示装置的附有电极腰带的脉冲波健康器100的全体结构。如图1所示，该脉冲波健康器100主要由可携带尺寸大小的脉冲波健康器壳体101和通过电缆102连接到脉冲波健康器壳体的电极腰带103构成。
图2是从正面看脉冲波健康器壳体101的外观图。如图2所示，在脉冲波健康器壳体101的左右两端部形成了一对把持部104，各把持部104上设有供电侧电极H1和检出侧电极H2。左右把持部104之间设有显示/操作部114，该显示/操作部114的上部设有如LCD等的显示部105。该显示部105的下方配有接通/断开电源的电源按钮106，用以选择体脂肪量测定或骨量测定、治疗等功能的功能选择按钮107，用以指示功能的执行的开始/结束的开始/结束按钮108，以及用于输入用户的性别、年龄、身高、体重、手腕周长、脚脖周长等个人信息，并对治疗的脉冲电流的强度/频率及治疗时间等进行设定的上升键109和下降键110等。关于脉冲电流的强度，预先设置用感觉性语言由弱到强的顺序表示的如“抚摩”“揉开”“推压”“敲打”“搓揉”等选择项，从中，用户可以利用上升/下降键109、110选择脉冲电流的强度。
显示部105中，除显示用户输入的个人信息、用户选择的功能及其动作状态、作为测定结果的体脂肪率和骨量的数值以外，设有显示基于用户的体脂肪率与体重的相关的体型类型的辨别结果或基于骨量与体重的相关的骨量类型的辨别结果的矩阵显示区域111。还有，这里“骨量”是指骨重量、骨重量比率，所谓骨重量比率是指骨重量在全体重中所占的比例。另外，“骨量”可以为骨体积。
并且，脉冲波健康器壳体101上设有连接器113，可自由插入或拔出与电极腰带103连接用的电缆102的连接插口112。
如图3所示，电极腰带103缠在身体M的腹部使用。如图1所示，该电极腰带103中设有作为4端子电极的4个面状电极H1、H2。如图3所示，这些面状电极H1、H2分别对应于身体M的腹部左右前后4个部位，左侧的前后2个面状电极H1是供电侧电极，右侧的前后2个面状电极H2是检出侧电极。然后，这些面状电极H1、H2通过电缆102与脉冲波健康器壳体101电连接。
再则，电极腰带103的4个面状电极H1、H2可以在柔软的氨甲酸酯树脂表面涂敷导电性碳墨而构成，除此之外还可以使用柔软并有绝缘性的带状薄片的表面粘贴铝箔构成的电极或由导电橡胶或硅形成的电极。
图4是表示本脉冲波健康器100的功能构成的块图。如图4所示，本脉冲波健康器100中设有切换部件1、阻抗测定部件2、体脂肪率/骨量计算部件3、体型/骨量类型辨别部件4、显示控制部件5、治疗部件6、治疗选择部件7和数据输入部件8。
切换部件1是切换脉冲波健康器壳体101和电极腰带103的各自的4端子电极H1、H2连接组合的部件。端子电极H1、H2连接组合至少要包含以下情况。
(1)是测定双手间阻抗时的连接组合，在脉冲波健康器壳体101的4端子电极中连接的供电侧电极H1和检出侧电极H2的组合。
(2)是测定腹部阻抗时的连接组合，在电极腰带103的4端子电极中连接的供电侧电极H1和检出侧电极H2的组合。
(3)是测定手与腹部间阻抗时的连接组合，脉冲波健康器壳体的任意端子电极与电极腰带103的任意端子电极的组合。
切换部件1按时间顺序切换上述(1)～(3)的连接组合。即按序进行双手间、腹部、手与腹部间的阻抗测定的切换。
阻抗测定部件2是根据对上述(1)～(3)的每个连接组合的供电侧电极H1施加预定电压(例如50kHz的正弦交流电压)，再由检出侧电极H2抽出检测电压来测定双手间、腹部、手与腹部间阻抗的部件。
体脂肪率/骨量计算部件3是基于由阻抗测定部件2测定的双手间、腹部及手与腹部间各部位的阻抗和用数据输入部件8输入的用户个人信息算出用户的上述各部位的脂肪率或其平均值、进而算出骨重量、骨重量比率等的骨量。
体型/骨量类型辨别部件4是基于由体脂肪率/骨量计算部件3算出的体脂肪率和用数据输入部件8输入的用户个人信息辨别基于体脂肪率与体重的相关的体型，或者基于用体型/骨量类型辨别部件4算出的骨重量比率和用数据输入部件8输入的用户个人信息辨别基于骨重量比率和体重的相关的骨量类型。
显示控制部件5进行将由体脂肪率/骨量计算部件3算出的体脂肪率的值显示于显示部105中，并将由体型/骨量类型辨别部件4辨别的体型显示于显示部105的矩阵显示区域111的控制。
另外，显示控制部件5进行将由体脂肪率/骨量计算部件3算出的骨重量、骨重量比率等骨量的值显示于显示部105中，并将由体型/骨量类型辨别部件4辨别的、基于骨重量比率与体重的相关的骨量类型显示在显示部105的矩阵显示区域111中的控制。
治疗部件6是经由脉冲波健康器壳体101和电极腰带103的端子电极群，对人体进行用电刺激的多种治疗的部件。
治疗选择部件7是按照用户的指示选择治疗部件6执行的治疗种类的部件。
以下，说明在本脉冲波健康器100中，进行体脂肪率和骨量测定时的操作。
1.将电机腰带103缠在用户的例如腹部等处。
2.使用脉冲波健康器壳体101的功能选择按钮107，选择测定体脂肪率的功能。
3.使用上升键109以及下降键110等输入用户的个人信息。此时，作为测定体脂肪率和骨量的个人信息，用户可以输入性别、年龄、身高、体重等。
4.让用户握紧脉冲波健康器壳体101的左右两端的把持部104，在此状态下按开始/结束按钮108。
5.进行双手间、腹部、手与腹部间阻抗的测定。
6.基于由阻抗测定部件2测出的双手间、腹部及手与腹部间的各部位的阻抗和用数据输入部件8输入的至少包括体重的用户的个人信息，由体脂肪率/骨量计算部件3算出用户各部位的体脂肪率和全身的体脂肪率(例如各部位体脂肪率的平均值等)。
7.算出的各部位的体脂肪率和全身的体脂肪率(例如各部位的体脂肪率的平均值等)的值，数字形式显示于显示部105中。
8.基于体脂肪率/骨量计算部件3算出的体脂肪率和用数据输入部件8输入的用户的个人信息，由体型/骨量类型辨别部件4辨别基于体脂肪率和体重的相关的体型，该结果显示于显示部105的矩阵显示区域111中。
9.使用脉冲波健康器壳体101的功能选择按钮107，选择骨量的测定功能。
10.使用上升键109以及下降键110等，输入骨量测定中需要的个人信息。此时为测定体脂肪率而输入完的信息无需再次输入。
11.按开始/结束按钮108。
12.基于已算出的体脂肪率和被输入的用户的个人信息，进行该用户的骨重量、骨重量比率等骨量的计算。
13.如图9A和B所示，算出的骨重量、骨重量比率等的骨量测定结果以数字形式显示于显示部105中。
14.基于由体脂肪率/骨量计算部件3算出的骨重量比率和用数据输入部件8输入的用户的个人信息，由体型/骨量类型辨别部件4辨别基于骨重量比率与体重的相关的骨量类型，其结果显示于显示部105的矩阵显示区域111中。
图5表示在矩阵显示区域111中显示体型的情况，图6表示在矩阵显示区域111中显示基于骨重量比率与体重的相关的骨量类型的情况。
如上述图所示，矩阵显示区域111被分割成纵横3×3共9个分区域D1、D2、...、D9。每个分区域D1、D2、...、D9各自能够点亮或熄灭地显示一个点115，根据其中被点亮或熄灭的分区域的点115，用户就可以知道自己的体型或基于骨重量比率和体重的相关的骨量类型。
另外，在矩阵显示区域111的各分区域上，表示体型和骨量类型的内容的文字在体型辨别时和骨量类型辨别时切换显示。例如，图5中示出辨别的体型为“健康理想型”的情况，而图6中示出辨别的骨量类型为“超隐藏大骨型”的情况。
基于体脂肪率和体重的相关的体型的辨别，例如按以下的方式进行。
体型/骨量类型辨别部件4，例如基于用户提供的性别、年龄、身高、体重等的个人信息，判定该用户的体重高低等级，同时判定由体脂肪率/骨量计算部件3算出的用户的体脂肪率的高低等级。这里体重的高低等级与矩阵表示区域111的纵轴对应，处于中间高度的分区域行就是为体重的理想带。另一方面，体脂肪率的高低等级与矩阵显示区域111横轴对应，中间的分区域列就是体脂肪率的理想带。
理想体重可由计算式(身高-100)×0.9×0.91来求出，体重的理想带的范围设为理想体重×0.9～理想体重×1.1。并且，体脂肪率的理想带在女性时被设成17％～24％，男性时被设成14％～20％。以该理想带为基准，辨别用户的体重、体脂肪率的高低等级。
如上所述，用体型/骨量类型辨别部件4辨别用户的体重，体脂肪率的各等级，其辨别结果被通知到显示控制部件5中。显示控制部件5按照该通知点亮或熄灭矩阵显示区域111中对应的点115。
接着，基于骨重量比率和体重的相关的骨量类型，例如可按以下方式辨别。
体型/骨量类型辨别部件4辨别由体脂肪率/骨量计算部件3，例如按以下方式算出骨重量比率的高低等级。
说明体脂肪率/骨量计算部件3算出骨重量的方法的例子。如果基于阻抗的测定值和用户的个人信息求出体脂肪率，则可以知道以个人信息输入的全体重中除去以体脂肪率为基准求出的体脂肪重量后的体重(除脂肪体重)。而且该除脂肪体重中骨头所占比例与年龄和性别有某种相关，这种相关可以用统计方式的导出。例如，一般在全体重中骨头所占的比例，男性比女性高，并且，超过某个年龄段起随着年龄的增大而减少。因此，能够根据由除脂肪体重和年龄或性别等的参数确定的上述比例，求出骨重量的近似值。
还有，除脂肪体重中骨头所占比例，可以根据年龄和性别中一项的参数确定，也可以根据年龄和性别两个参数确定。或者也可以根据加上身高后的三个参数来确定。
并且，参数中，可以使用有效测定称为手腕周长、脚脖周长的骨头粗度的部位的实测值，也可以利用身高，有阻于求出更为准确的骨重量的近似值。
下面，示出利用手腕周长、脚脖周长、身高作为骨重量计算中的参数的计算骨重量的例子。
用户输入的个人信息中设性别为Sx、年龄为Ag、身高为H、手腕周长为R、脚脖周长为An、体重为W，由上述方法算出的体脂肪率(例如平均值)设为Fp时，先利用下式(1)求得手腕与脚的骨头的粗度的近似值t。这里，能有效测定骨头粗度的部位可为手腕周围、脚脖周围以外的部位，例如可为膝盖周围、胳膊肘周围等。
t＝R+An-(a×Fp) ...(1)式中，a是由性别Sx、年龄Ag、身高H等因素决定的常数。
接着，利用该骨粗度的近似值t，由下式(2)计算骨体积Bv。
Bv＝H×t×b ...(2)
式中，b是由性别Sx、年龄Ag等因素决定的常数。
接着，通过下式(3)算出骨重量Bw。
Bw＝D×Bv ...(3)式中，D为骨密度，是由性别Sx、年龄Ag等因素决定的常数。
最后，通过骨重量Bw除以体重W求得骨重量比率Bp。
Bp＝Bw/W ...(4)显然，计算骨重量比率的方法并不限与此。可利用其它计算方法求出骨重量比率。
体型/骨量类型辨别部件4这样辨别由体脂肪率/骨量计算部件3算出的骨重量比率的高低等级，并将该骨重量比率的等级和体重的等级通知到显示控制部件5中。从而，根据显示控制部件5在矩阵显示区域111的对应的一个分区域中点115被点亮或熄灭地显示，让用户能够认识骨量等级。
下面就利用脉冲电流的治疗方式进行说明。
本实施方式的脉冲波健康器100具有按照用户给出的指示切换输出脉冲的频率或电压等的参数，从而选择治疗种类的功能(治疗选择部件7)。
治疗种类粗分为净化(toning)和疏导(drainage)。前者净化治疗中例如用5～10Hz左右的低频脉冲波刺激身体深部，使骨格肌肉运动并促进血液循环，具有揉开身体的效果；后者疏导治疗中例如用20～100Hz左右频率的脉冲波刺激身体的表面部位，使表层肌肉运动促进淋巴液的流动，具有去除浮肿等的效果。
本实施方式的脉冲波健康器100将净化与疏导治疗按频率进一步细分，得到多种治疗方式，并且可以自由切换各种治疗方式。
另外，按照基于体脂肪率与体重的相关的体型的辨别结果或基于骨重量比率与体重的相关的骨量类型的辨别结果，自动选择合适的治疗种类进行治疗也可。
并且，疏导与净化中还有周期性的上下改变脉冲电压来改变刺激的特种疏导与特种净化。另外，同时在多个电极之间流过脉冲电流的常用疏导与净化之外，还有按时序分割时间后在多个电极之间流过脉冲电流的时序疏导与时序净化，或者按时间分割在多个电极之间同时流过脉冲电流的时间分割疏导与时间分割净化。这些可以列到可选择的治疗种类。
接下来，就本实施方式的脉冲波健康器100中的一例用以实现阻抗测定与治疗的电路进行说明。
图7及图8表示该电路结构。为测定人体阻抗，从振荡器11发出正弦交流电压，并将该振荡输出经由驱动电路12、变压器T1、切换开关13供给到脉冲波健康器壳体101和电极腰带103的供电侧电极H1、H1。
测定人体阻抗时，要用户使手指同时接触脉冲波健康器壳体101右侧把持部104的供电侧电极H1与检出侧电极H2地握住，同时用户的腹部要缠上电极腰带103。在此状态下，用户按压开始测定的按钮108，切换开关13切换到阻抗测定电路侧，在脉冲波健康器101、电极腰带103的检出侧电极H2上发生交流检测电压。
此时，为各自测定双手间的阻抗、腹部的阻抗、手与腹部间阻抗而控制连接的切换开关13的选择与切换定时。即，开关切换控制信号从CPU14经过I/O接口19、切换单元20输入到切换控制电路21，切换控制电路21基于该开关切换控制信号执行切换开关13的切换控制。
在检出侧电极H2上发生的交流电压经由切换开关13、变压器T2、频通滤波器15、整流电路16及放大器17变换为直流电压，再经过波形整形、电平调整及补偿(offset)调整后，利用A/D变换器18转变为数字信号，并经由I/O接口19输入到CPU14。从而，分别测定双手间的阻抗、腹部的阻抗、手与腹部间的阻抗。
还有，测定阻抗之前，为补偿阻抗测定电路的经时变化或依温度特性的测定误差，对检出侧电路的输出特性进行如下的校正。
作为三个变量的人体阻抗Z(双手间的阻抗、腹部的阻抗、手与腹部间的阻抗)与检出侧电路检测的交流电压V的关系符合回归直线Z＝k·V+C0。已知电阻值的三个伪电阻R1、R2、R3的两端上施加与测定人体阻抗Z时相同的预定的交流电压，检出发生在伪电阻R1、R2、R3两端的交流电压V，从而求出回归直线的比例系数k和固定常数C0。
为了校正这种检出侧电路的输出特性，CPU14经由I/O接口19、切换单元20及切换控制电路22将切换开关23切换，从而将变压器T1的二次侧和变压器T2的二次侧的连接状态，从检出侧电极H2侧切换到伪电阻R1、R2、R3侧，同时经由切换控制电路21将控制切换开关13切换，在三个伪电阻R1、R2、R3中切换测定对象。
基于由治疗选择部件7选择的治疗种类，CPU14确定基准时钟发生器25的时钟脉冲的分频率，用该分频率分频的数字触发信号经由I/O接口19和D/A变换器26供给到脉冲发生器27。脉冲发生器27利用该数字触发信号生成与选择的治疗种类对应的频率、电压的脉冲，并供给到变压器T3。
变压器T3的二次侧与变压器T4的一次线圈串联连接，该变压器T4的二次线圈与检测过电流的电流检测电路28相连。电流检测电路28得到的检测电流经由A/D变换器29和I/O接口19输入到CPU14，该电流值超出基准值时，CPU14用电流保护电路30使遮断开关31工作来遮断电路。
变压器T1的二次侧经由各自由光耦合器等构成的切换开关32、切换开关33分别与脉冲波健康器壳体101和电极腰带103的供电侧电极H1和检出侧电极H2相连。切换开关32、切换开关33受CPU14的控制，通过这些开关的切换操作，由切换控制电路34、35向双手间、腹部、手与腹部间有选择地供给治疗用的脉冲。
并且，阻抗测定与治疗的切换操作是通过由切换控制电路37将切换开关36切换来得以实现。
还有，执行的治疗种类可以按照以上说明的用户的体型/骨量类型适当选择，也可以依照用户的喜好选择其治疗种类来执行。
如上所述，依据本实施方式的脉冲波健康器，可测定骨重量、骨重量比率等骨量的近似值，因此，例如根据体重的变化与骨量的变化关系，可更可靠地确认限制饮食中的饮食量等，对个人的健康管理大有帮助。
接下来，说明本发明的第二实施方式的显示装置。该第二实施方式的骨量、水分量与/或肌肉量的显示装置，不仅可以测定骨量的近似值，并且还可以测定水分量、肌肉量的近似值。这里，“骨量”是指骨重量或体内骨重量比率，“体脂肪量”是指体脂肪重量或体脂肪率，“体内水分量”是指体内水分重量或体内水分重量比率，“肌肉量”是指肌肉重量或体内肌肉重量比。各种比率均指相对于全体重的比率。而且，该第二实施方式中的显示装置可以用于脉冲波健康器，但是这里说明特定的骨量、水分量与/或肌肉量的显示装置。
图10是从正面看的本发明的第二实施方式的显示装置200的外观图。
如图10所示，该显示装置200的左右两端部各设有供电侧电极H1和检出侧电极H2。设计成左侧的供电侧电极H1和检出侧电极H2与被测定者的左手手指接触、右侧的供电侧电极H1和检出侧电极H2与被测定者的右手手指接触。这些左右电极之间设有显示/操作部114。该显示/操作部114中设有LCD等的显示部105。该显示部105的下方设有将电源导通/断开的电源按钮106，用以选择测定体脂肪量、骨量、体内水分量、肌肉量等的功能的功能选择按钮107，指示执行功能的开始/结束的开始/结束按钮108，以及分别输入用户的性别、年龄、身高、体重、手腕周长、脚脖周长等个人信息用的上升键109和下降键110。
图11是显示部105的画面构成的示图。显示部105的画面上设有显示用户作为个人信息输入的性别、年龄、身高、体重、手腕周长等数据，由用户选择的功能及其工作状况，测定结果即体内脂肪量、骨重、体内水分量、肌肉量等的数值的区域134；显示辨别结果即基于骨量与体重的相关关系的类型、基于体脂肪量与体重的相关关系的类型、基于体内水分量与体重的相关关系的类型和基于肌肉量与体重的相关关系的类型的矩阵显示区域111；用图的数量显示被测定的骨量大小的级别的区域122；以及用图的数量显示被测定的水分量大小的级别的区域123。
图12是该显示装置200的功能块图。
如图12所示，该显示装置200中设有阻抗测定部件42、体脂肪量/骨量/水分量/肌肉量的近似值计算部件43、类型辨别部件44、显示控制部件45、数据输入部件48、非易失存储器49。
阻抗测定部件42向供电侧电极H1施加预定的电压(例如50kHz正弦交流电压)，并从检出侧电极H2抽出检测电压，从而测定双手间的阻抗。
体脂肪量/骨量/水分量/肌肉量的近似值计算部件43基于由阻抗测定部件42测定的双手间的阻抗与用数据输入部件48输入的用户的个人信息算出用户的体脂肪量、骨量、水分量及肌肉量的近似值。
类型辨别部件44基于体脂肪量/骨量/水分量/肌肉量的近似值计算部件43的计算结果和用户的个人信息，进行辨别基于体脂肪率与体重的相关关系的类型、基于骨重量比率与体重的相关关系的类型、基于体内水分量与体重的相关关系的类型以及基于肌肉量与体重的相关关系的类型等类型的处理。
非易失存储器49是存储例如前次测定时的体脂肪量、骨量、体内水分量、肌肉量等的测定数据的存储器。可根据用户的指示读出存储在非易失存储器49中的前次测定数据并显示于显示部105的画面上。并且，存储在该非易失存储器49的前次测定数据，每作新的测定时被最新的测定数据改写并更新。另外，可设置成不仅存储前次数据，而且存储过去多次的测定数据，并处理这些多次的测定数据后用图表形式显示，以便用户了解其变化趋势。
接下来，就该显示装置200中进行体脂肪量、骨量、体内水分量、肌肉量等的测定与显示时的动作进行说明。
1.使用上升键109以及下降键110等，输入用户的个人信息即性别、年龄、身高、体重、手腕周长、脚脖周长等。
2.按压开始/结束按钮108后，用用户的左右大拇指按住显示装置200左右两端的供电侧电极H1和检出侧电极H2。
3.测定用户的阻抗。
4.基于测定的阻抗与用户的个人信息，体脂肪量/骨量/水分量/肌肉量的近似值计算部件43算出用户的体脂肪量、骨量、体内水分量、肌肉量。
5.类型辨别部件44基于体脂肪量/骨量/水分量/肌肉量的近似值计算部件43的算出结果和用户的个人信息，进行辨别用户的体脂肪量、骨量、体内水分量、肌肉量与体重之间的相关的各种类型。即，类型辨别部件44基于用户提供的性别、年龄、身高、体重等个人信息辨别用户体重的高低级别，同时将体脂肪量/骨量/水分量/肌肉量的近似值计算部件43的各个测定结果与预设的体脂肪量、骨量、体内水分量、肌肉量的理想值进行比较并判定其高低级别。以上的体脂肪量、骨量、水分量、肌肉量的算出结果以及类型辨别结果即测定结果存储于存储器中。
6.用户从体脂肪量、骨量、水分量、肌肉量中选择显示测定结果的项目，从而从存储器读出选择项目的测定结果。
图13是显示体脂肪量的测定结果的状态的示意图。此时，显示表示体脂肪量的测定结果的图像125，同时在数值显示区域134上作为体脂肪量显示体脂肪率的值，在矩阵显示区域111上显示基于体脂肪率与体重的相关关系的类型。并且，在此状态下通过按一次上升键109，如图14所示，在显示部105的数值显示区域134上显示当前体脂肪率与按照个人信息确定的理想值之间的差值。
图15是表示骨量测定结果的状态的示意图。在数值显示区域134显示骨重量的值作为骨量，且在矩阵显示区域111中显示基于骨重量与体重的相关关系的类型。并且，由图的数量显示骨量的大小级别的区域122中以直感的图显示骨重量的测定结果。
图16是表示肌肉量的测定结果的状态的示意图。这时显示表示肌肉量的测定结果的图像126，同时在数值显示区域134上显示肌肉重量的值作为肌肉量，且在矩阵显示区域111中显示按照肌肉量重量与体重的相关关系的类型。
图17是表示体内水分量的测定结果的状态的示意图。在数值显示区域134中显示体内水分比率的值作为体内水分量，在矩阵显示区域111中显示基于体内水分比率与体重的相关关系的类型。并且，在用图的数量显示体内水分比率的大小级别的区域122中，以直感的图像显示体内水分量的测定结果。
该显示装置200中设有存储前次测定时的数据的非易失存储器49，如图18所示，例如从图17所示的测定结果的显示状态，例如通过按一次上升键109，从非易失存储器49读出前次测定时的数据并加以显示。前次测定时的数据是通过增加显示“前次”字样的文字117能够让用户便于辨别。并且，非易失存储器49的数据，在测定结束后由最新测定数据被改写并更新。
并且，该前次的测定时的数据显示画面中，可以用数值等显示与这次的测定结果的差值。
下面，就该显示装置200中的、体脂肪量、骨量、体内水分量、肌肉量的具体测定与显示方法进行说明。
如果根据阻抗的测定值和用户的个人信息求得体脂肪率，就可以知道从作为个人信息输入的全体重中减去根据体脂肪率求得的体脂肪重量后的体重(除脂肪体重)。体脂肪量是最能左右人的体重的要素，虽然作为其它体内要素的骨、水分、肌肉等的重量根据性别、年龄、身高、体重等的条件仍能起作用，但比起体脂肪量其影响非常小。因此想出了使用对除脂肪体重的骨量、水分量、肌肉量各自比例的统计值的方法。就是说，对作为测定结果的除脂肪体重与相对于除脂肪体重的骨量比例的平均统计值进行乘法运算，从而能够得到骨量的近似值。同样地，对作为测定结果的除脂肪体重与相对于除脂肪体重的水分量的比例的平均统计值进行乘法运算，从而能够得到体内水分量的近似值，并且，对作为测定结果的除脂肪体重与相对于除脂肪体重的肌肉量的比例的平均统计值进行乘法运算，从而能够得到肌肉量的近似值。可以以这样得到的近似值作为最终测定结果加以输出，但本实施方式中为进一步提高精度，进行如下的补偿。
就是说，根据对利用平均统计值算出的近似值细致地进行按照用户的个人信息即性别、年龄、身高、体重、手腕周长、脚脖周长等的补偿，能获得精度更高的近似值。具体地说明，相对于除脂肪体重的骨量比例的平均统计值是0.215，相对除脂肪体重的水分量比例的平均统计值一般是0.723，对这些已知的平均统计值与测定结果即除脂肪体重进行乘法运算，并在该乘算结果上附加根据用户的个人信息即性别、年龄、身高、体重，手腕周长、脚脖周长等确定的补偿值，然后求出骨量、体内水分量、肌肉量的近似值，这样的功能例如以软件等方式安装到本实施方式的显示装置200上。还有，认为体内水分量的近似值的补偿，对于手腕周长、脚脖周长无效。
还有，除脂肪体重可以根据骨重量、体内水分量、肌肉重量的总和来近似得到，例如可以采用平均统计值分别计算骨重量和体内水分重量的近似值后，从测定结果即除脂肪体重减去骨重量和体内水分量的各近似值的总和，得到肌肉重量。
还有，以上所述的“骨量”是指骨头部分在人体内所占的重量。换句话说，是指包括骨中含有的水分量的重量。除“骨量”以外还有称为“骨盐量”的参数。它指骨中的矿物质量即含钙量。因此也可以从除脂肪体重中按照计算公式求得该“骨盐量”。
这时，要另准备与除脂肪重量有区别的系数。举个例子，设对应于40～45kg的除脂肪体重的系数为0.045。除脂肪体重乘于该系数，对由此得到的值进行按照手腕周长的测定值的补偿，将该结果作为骨盐量的近似值。
以下示出该骨盐量的测定精度。图19和图20是分别将按男女别测定本实施方式的骨盐量的结果与用双能X线吸收法的测定结果一起表示的图表。其中，IMP是用户的测定阻抗，BCA是根据本实施方式的近似法求得的骨盐量，然后DXA是用双能X线吸收法测定的骨盐量。DXA是“Dual Energy X-Ray Absoptiometry双能X线吸收法”的略写。双能X线吸收法目前在医院中最普及的骨盐量或骨密度的测定方法，是向被检者照射具有两个不同能量峰值的X射线，用检测器检出X射线透射情况后测定骨盐量或骨密度的方法。
图21和图22是表示比较图19和图20所示的BCA和DXA的各骨盐量测定结果的曲线图。从图中可知，本实施方式的近似计算的骨盐量(BCA)与用双能X线吸收法测定的骨盐量十分近似。
以上，用根据阻抗的测定结果求出的除脂肪体重乘上系数后得出的骨量的近似值，进行依据手腕周长、脚脖周长等的补偿，但与此相反，可以根据手腕周长、脚脖周长计算骨量的近似值，再根据阻抗测定的结果等求得的除脂肪体重或基于其它个人信息等的补偿，得到最终的近似值。
如上说明中，本发明的骨量、水分量与/或肌肉量的显示装置是测定骨量、水分量与/或肌肉量或脂肪量，分析并显示体内的构成的装置，在进行限制饮食或训练过程中，可当作显示器使用。另外，该显示方式可采用声音方式。即，将测定并显示的骨量、水分量与/或肌肉量或脂肪量用声音告知也可。又，用声音通知时，例如可以用“您的水分量偏低，请您饮用...”或者“您的肌肉量不够，请您每天坚持**运动...”等警告语句。
另外，本发明的显示装置可装于健美等运动器材上，可作为运动指南，还有，该装置可装于体重计上，测量体重的同时还可以显示骨量、水分量与/或肌肉量或脂肪量。还有，与跑步机相结合，其中显示骨量、水分量与/或肌肉量或脂肪量，可起到监视使用者的运动的作用。
本发明并非局限于上述实施方式，而是不脱离本发明宗旨的范围内可作各种变更。例如，本发明可以与体重计、体脂肪计、身高计等的身体测定器械组合的状态下使用。进而，本发明可与健美机、跑步器、跳舞板(Step walker)等运动器具组合而使用。
产业上的利用可能性如上所述，依据本发明的骨量、水分量与/或肌肉量的显示装置，可测定骨量、体内水分量、肌肉量的近似值，并将该结果揭示给用户，以帮助健全的饮食限制与健康管理。
权利要求
1.一种身体的骨量、水分量与/或肌肉量的显示装置，其特征在于设有与身体导电接触的多个电极；通过所述多个电极向身体供给测定电流来测定身体阻抗的阻抗测定部件；输入用户的个人信息的输入部件；基于由所述阻抗测定部件测定的阻抗与从所述输入部件被输入的所述个人信息，计算身体的骨量、水分量与/或肌肉量的近似值计算部件；显示由所述计算部件算出的身体的骨量、水分量与/或肌肉量等近似值的显示部件。
2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于所述个人信息至少包括体重、性别及年龄中的任一项或其组合。
3.如权利要求1或权利要求2所述的显示装置，其特征在于设有依次存储由所述近似值计算部件算出的近似值的存储部，和依次显示所述存储部存储的近似值的显示部件。
4.如权利要求1至权利要求3中任一项所述的显示装置，其特征在于还设有辨别根据由所述近似值计算部件算出的各近似值与体重的相关关系分类的类型的辨别部件，和显示由该辨别部件辨别的类型的类型显示部件。
5.如权利要求1至权利要求5中任一项所述的显示装置，其特征在于还设有通过所述多个电极供给用以治疗身体的脉冲电流的脉冲供给部件。
全文摘要
本发明是一种可以测定骨重量、骨重量比率、水分量与/或肌肉量并加以显示，并对健全的饮食和健康管理有用的骨量、水分量与/或肌肉量显示装置以及脉冲波健康器。测定身体阻抗后计算体脂肪率，再根据该体脂肪率和用户所输入的性别、年龄、身高、体重、手腕周长，脚脖周长等的个人信息，计算出骨体积、骨重量、骨重量比率、水分量与/或肌肉量，并将该计算结果显示在显示部105中。另外，根据骨重量比率和体重的相互关系辨别骨量类型并显示在显示部105的矩阵显示区域111中。
文档编号A61N1/08GK1658790SQ0381319
公开日2005年8月24日 申请日期2003年6月9日 优先权日2002年6月12日
发明者山崎岩男, 山崎章次 申请人:雅芒股份有限公司