专利名称：腹部阻抗测量装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于人体的腹部阻抗测量装置。
技术背景为了对人体的内脏脂肪和皮下脂肪的面积进行精确测量，已经使用了基于通过各种CT (计算断层成像)程序(包括X-射线CT和阻抗CT) 或MRI (磁共振成像)所获得的断层摄影图像来计算体脂数据的体脂确 定装置。常规上已经进行了这样的研究，其中基于使用与被试者腹部接触的 阻抗测量电极所测得的阻抗来计算体脂指标。例如，根据一项研究，基 于使用一对与腹部的前表面和后表面接触的电流供应电极以及与腹部侧 面接触的电压测量电极所测得的阻抗，并且基于腰围来计算人体的内脏 脂肪的质量或面积。如在Miwa RYO的"Development of Visceral-fat Measuring Method Using Abdominal Bioelectrical Impedance", Himan Kenkyu (Journal of Japan Society for the Study of Obesity), Japan, Japan Society for the Study of Obesity, 2003, Vol,9， No.2， pp.32-38中所公开的， 所述计算方法是根据CT结果、阻抗和腰围之间的关联而得到的。如Hermann SCHARFETTER等人的Assessing abdominal fatness with local bioimpedance analysis: Basics and experimental findings (在 2007 年 2 月 15日的在线搜索中找到)URL : http:〃www.imt.tugraz.at/scharfetter/no—sync/publications/scharfetter—IJO—01. pd併search-'hermannO/o20scharfetteiyo20assessingO/o20abdominal 以及在 JP-A-11-113870中所公开的，已经存在这样的研究，其中，阻抗测量电极 安装在巻绕被试者腹部的带上，由此使阻抗测量电极与腹部的前表面接 触，并且根据所测得的腹部阻抗来估计皮下脂肪质量。在对人的生物阻抗的测量中，即使对于一个特定被试者，所测得的 结果也可能根据测量电极的位置而不同。因此，为了保证测量的可再现 性，测量电极应该总是设置在相同的位置。例如，可以考虑将穿过被试 者肚脐并且垂直于中线的横断面作为基准面，应该总是相对于基准面来 设置测量电极。然而，在实践中，难以将阻抗测量电极设置在这样的基准位置。例 如，在设置有阻抗测量电极的带巻绕在腹部周围的方法中，存在这样的 可能性由于带的变形而使得测量电极的位置可能不对齐。此外，当被 试者例如是卧床不起的残疾人或者是卧床不起的老年人时，将带巻绕在 腹部需要十分小心。JP-A-2005-288023在图14中公开了一种用于测量阻抗的装置，其中 电压测量电极安装在固定的支承部上，电流供应电极安装在可旋转的薄 片(flap)上。将电极按压在被试者腹部的前表面上。然而，因为JP-A-2005-288023中的技术必须将电极按压在被试者腹 部的前表面上，所以阻抗的测量结果可能根据按压强度而变化。尽管电 流供应电极安装在其上的可旋转薄片可以相对于固定的支承部进行旋 转，但是每个薄片相对于固定支承部的转角是手动调整的，即使对于单 个被试者也不能设置为恒定。阻抗测量结果可能根据转角而变化。因此， 不能总是获得测量的相同可再现性。发明内容因此，本发明提供了一种腹部阻抗测量装置，其使得能够将电极容 易地设置在被试者的腹部，从而可以按高度的可再现性来测量阻抗。根据本发明， 一种腹部阻抗测量装置包括多个电极，用于测量被 试者的腹部阻抗；以及用于按如下方式支承所述多个电极的电极支承构 件使得所述多个电极从所述电极支承构件突起，所述电极支承构件包 括排列在一个方向上的多个段，所述多个电极中的每一个安装在不同的 段上，相邻的段可旋转地相互连接，所述电极支承构件包括用于限制相 邻段之间的相对转角的转角限制部。根据这种结构，因为电极支承构件包括可旋转地相互连接的多个段， 并且各个电极安装在不同段上，所以通过简单地定位电极支承构件，电 极支承构件可以由于施加在电极支承构件的各个元件上的重力而围绕被 试者的腹部轮廓在段的边沿处弯曲，从而从电极支承构件突起的电极与 被试者的腹部接触。因此，可以容易地将电极设置在被试者的腹部。此 外，因为电极支承构件可以由于施加在电极支承构件的各个元件上的重 力而弯曲并且与被试者的腹部轮廓一致，由此使电极与被试者的腹部接 触，所以无需其他力来保持电极与被试者的腹部相接触。因此，对于特 定被试者，各个电极以基本恒定的力和基本恒定的朝向(即按高度的可 再现性)与腹部接触。此外，转角限制部防止多个段的相互过旋转。因为被试者的腹部的 横截面一般为椭圆形，所以优选地以如下方式将电极支承构件设置在被 试者的腹部周围使得电极支承构件在段的边沿处以钝角而不是锐角弯 曲，从而可以将各个段设置成与大致椭圆轮廓的一部分基本平行。 一旦 由于多个段的相互过旋转而使得电极支承构件以较小的角度(例如锐角) 弯曲，则要花费一些时间来将电极支承构件适当地设置在被试者的腹部 周围。通过用转角限制部来防止多个段的相互过旋转，可以节省将电极 支承构件适当地设置在被试者的腹部周围的时间。在优选实施方式中，所述多个电极包括用于将电流施加到被试者腹 部的两个电流供应电极、以及与被试者腹部的两个部位相接触以测量与 其接触的所述两个部位之间的电压的两个电压测量电极。所述电流供应 电极安装在所述电极支承构件的两个段上。所述电压测量电极安装在所 述电极支承构件的与其上安装有所述电流供应电极的段不同的两个段 上。在其上安装有一个电流供应电极的段与其上安装有一个电压测量电 极的段之间至少存在一个段。因为在其上安装有一个电流供应电极的段与其上安装有一个电压测 量电极的段之间存在至少一个段，所以，与其上安装有电流供应电极的 段和其上安装有电压测量电极的段直接连接的设计相比，可以增强机构 的移动的自由度，并且可以縮短其上安装有电极的段的长度。因此，对于不同体型的多个被试者，电极支承构件可以弯曲为与各种腹部轮廓一 致，对于特定被试者，可以使各个电极按基本恒定的朝向与腹部接触。在优选实施方式中，按如下方式提供所述电极支承构件的所述转角 限制部位置离所述电极支承构件的中央越近的转角限制部将相邻段之 间的相对转角限制在越大范围内，位置离所述电极支承构件的中央越远 的转角限制部将相邻段之间的相对转角限制在越小范围内。对于一般的 人体形态，因为这种转角限制便于将电极支承机构变形为与通常的被试 者腹部轮廓相似的弯曲形状，并且按高可再现性将电极设置在适当位置 处，所以这种转角限制比其中位置离电极支承构件的中央越远的转角限 制部将相邻段之间的相对转角限制在越大范围内的设计更优选。此外， 可以使电极支承构件迅速地从拉直的状态变形为与被试者腹部轮廓相似 的弯曲形状。在优选实施方式中，各个电极包括可以与被试者的腹部接触的凸曲 面，所述凸曲面被设置为与所述电极支承构件分离。具有发达腹肌的被 试者或者较瘦的被试者可能由于腹肌而在其前表面上具有大幅的起伏。 因此，如果电极不包括凸曲面，则存在这样的可能即使电极面向腹肌 的凹陷(位于在腹肌的凹陷的内部)，电极也不与被试者的皮肤接触。相 反，当各个电极都包括与被试者的腹部接触的凸曲面并且凸曲面被设置 为与电极支承构件分离时，即使电极面向腹肌的凹陷(即位于腹肌的凹 陷的内部)，电极也可靠地与被试者的皮肤接触。
图1是示出根据本发明实施方式的身体组成确定装置的立体图； 图2是示出图1中的身体组成确定装置的前视图；图3是示出正在测量被试者的生物阻抗的图1中身体组成确定装置 的前视图；图4是示出图1中的身体组成确定装置中的阻抗测量单元的平面图； 图5是示出图1中的身体组成确定装置的电结构的框图； 图6是沿图4中的线VI-VI截取的剖面图；图7是示出阻抗测量单元12并示出电极支承构件中的相邻段之间的 各个相对转角的允许范围的前视图；图8是示出在未提供转角限制部的情况下由操作者握持手柄段的阻 抗测量单元的前视图；以及图9是示出放置在由于腹肌而在其前表面上具有大幅起伏的被试者 上吋的阻抗测量单元的前视图。
具体实施方式
后文中将参照附图描述根据本发明的实施方式。在附图中，长度的 比例可能与实际产品的长度比例不同。图1是根据本发明第一实施方式的身体组成确定装置的立体图，图2 是该身体组成确定装置的前视图。该身体组成确定装置包括腹部宽度确定 装置IO和阻抗测量单元12。如后面将要描述的，根据本实施方式的腹部阻 抗测量装置包括腹部宽度确定装置10的一些部件和整个阻抗测量单元12。如图2中所示出的，腹部宽度确定装置IO包括外壳(壳体)(即框) 16，人(即被试者14)可以位于框16的内部。框16是便携式的，并且 通常为U形和通常为矩形，而且具有开放的一侧，由此被试者可以容易 地位于所述框内。因此，即使被试者14是卧床不起的残疾人或者是卧床 不起的老年人，也可以将框16容易地定位在被试者14周围。框16具有一对一般为平行的腿部(leg) 18a和18b以及固定在腿部 18a和18b的每一个的顶部上的连接部20。在被试者仰躺的情况下，将 腿部18a和18b放置在被试者14仰躺的地板或床上，并且连接部20与 被试者14腹部的前表面相对。距离测量装置安装在框16上，来测量多个已知位置和被试者14的 轮廓上的多个测量点之间的距离。在本实施方式中，距离测量装置包括 安装在框16的内表面上的多个光学距离传感器22。光学距离传感器22 设置在垂直平面中。在附图中，将字母a到h附加到标号22，以标识各 个距离传感器22。在图示的实施方式中，提供了八个距离传感器22a到 22h，但是距离传感器22的数目并不限于本实施方式中的数目。传感器22a到22d固定在腿部18a，而传感器22e到22h固定在腿部18b。传感 器22a到22d的阵列和传感器22e到22h的阵列之间的距离间隔称作L。尽管未示出，但是各个光学距离传感器22包括用于发射光束(例如 但不限于红外光束)的发光器和用于接收从被试者14上的测量点反射的 光的光接收元件。基于接收到的光的状态，光接收元件产生对应于从对 应传感器到测量点的距离的电信号。图2中的La到Lh分别表示由传感器22a到22h测量的距离。每个 光学距离传感器22的光接收元件接收从穿过对应距离传感器22的水平 线(距离测量线)与被试者14的交点反射的光。该点是距离传感器22 测量的测量点。例如，光学距离传感器22a的光接收元件接收从穿过对 应距离传感器22a的水平线与被试者14的交点反射的光，并且它产生对 应于从对应传感器22a到所述点的距离La的电信号。类似地，传感器22b 到22h分别产生对应于距离Lb到Lh的电信号。图1中的箭头表示传感 器22a和22e的距离测量线的方向。连接传感器22a和22e的虚线表示距 离测量线在一条直线上。传感器22b和22f的距离测量线也在一条直线上。 传感器22c和22g的距离测量线也在一条直线上。传感器22d和22h的 距离测量线也在一条直线上。身体组成确定装置的控制台布置在连接部20处。更具体地说，如图1中所示出，提供有用于显示身体组成确定装置的操作指南和确定结果的 显示器24、以及用于响应于操作者的操控而向身体组成确定装置提供命 令的人工接口 25 (包括按钮等)。在连接部20内部，提供有电路(将在 后面描述)来控制身体组成确定装置l。如图2中所示出，发光器26位于连接部20处，用于向框16内部发 射光束。发光器26例如可以是但不限于是发射其中每一个的横截面都很 窄的一个或更多个光束的激光器。发光器26可以由分别发射多个光束的 多个发光元件组成，或者可以由单个发光元件组成。通过从发光器26发射的光束的帮助，操作者可以将框16 (并由此 将传感器22a到22h)调整到相对于被试者14合适的位置和合适的朝向。 例如，可以将框16布置在穿过被试者14的肚脐并且与被试者14的中线垂直的横断面中，由此可以将传感器22a到22h布置在横断面中。通过 从发光器26发射的光束的帮助，操作者还可以将阻抗测量单元12调整 到相对于被试者14合适的位置和合适的朝向。例如，可以使阻抗测量单 元12位于穿过被试者14的肚脐并且与被试者14的中线垂直的横断面中， 由此使电极30和32也位于该横断面中。如图2到4中所示出，阻抗测量单元12包括用于测量被试者的腹部 阻抗的多个电极30和32、以及用于支承电极30和32的电极支承构件 33。电极支承构件33包括操作者握持的手柄段(中央段)34、以及从手 柄段34的各个端部沿着手柄段34的纵向延伸的一对臂部36。在本实施 方式中，每个臂部36包括三个臂部段38a、 38b和38c，但是组成每个臂部的臂部段的数目并不限于本实施方式中的数目。如图4中所示出的， 当从垂直于图4的纸面的方向观察时，这些段(包括手柄段34和臂部段 38a、 38b和38c)排列在一个方向上。如将要详细描述的，臂部段38a铰接到手柄段34、臂部段38b铰接 到臂部段38a，臂部段38c也铰接到臂部段38b。因此，阻抗测量单元12 的电极支承构件33可以在这些元件的边缘处弯曲。这些臂部段都具有相 同的尺寸，并且当两个臂部36处于相互对应的位置时，阻抗测量单元12 关于手柄段34轴对称。电极30和32分别安装在不同的段上。电流供应电极30接合到离手 柄段34最远的臂部段38c的下表面，而电压测量电极32接合到离手柄 段34最近的臂部段38a的下表面。因此，在每个臂部36中，在其上安 装有一个电流供应电极30的段38c和其上安装有一个电压测量电极32 的段38a之间插有一个段38b。然而，各个臂部中的在电流供应电极30 和电压测量电极32之间的臂部段的数目并不限于本实施方式中的数目， 该数目可以为两个或更多个。臂部段按使得电极30和32从臂部段突起的方式支承电极30和32。 以如下的方式使用电极30和32:电极30和32如图3中示出的那样与被 试者14接触，即，电流供应电极30将电流施加到被试者14，电压测量 电极32用于测量电压测量电极32之间的电压。可以基于所述电流和电压计算被试者14的腹部的生物阻抗。因为阻抗测量单元12的电极支承构件33可弯曲，所以电极30和32可以与被试者14的腹部适当地接触。 如图4中所示出，当从垂直于图4的纸面的方向观察时，电极30和32 排列在电极支承构件33的纵向方向上。在框16的连接部20内部，提供有电流供应电路42 (见图5)来向 电流供应电极30提供电流，提供有电压测量电路44 (见图5)来对测量 电极32之间的电压进行测量。将连接部20和手柄段34相连接的电缆40 包括用于将这些电路与电极30及32电连接的导线。阻抗测量单元12可 以在由电缆40的长度限定的空间内相对于框16进行移动。接着，将参照图5描述身体组成确定装置的电结构。在框16的连接 部20的内部，提供有电路来控制身体组成确定装置1。更具体地说，在 连接部20的内部，提供了微计算机52、切换器53、 A/D (模拟到数字) 转换器54、前面提及的电流供应电路42以及前面提及的电压测量电路 44。微计算机52与显示器24、人工接口25、电流供应电路42、电压测 量电路44、发光器26以及A/D转换器54电连接。响应于来自人工接口 25的命令，微计算机52使发光器26发射光束。 响应于来自人工接口 25的确定腹部宽度的命令，微计算机52驱动用于传 感器的驱动机构(未示出)，以使传感器22a到22h的发光元件发射光束。切换器53将来自光学距离传感器22a到22h的光接收元件的输出信 号一个接一个按顺序传送到A/D转换器54。 A/D转换器54将从切换器53 提供的信号按顺序转换成数字信号。将该数字信号提供给微计算机52。因 此，将对应于来自光学距离传感器22a到22h的输出信号的数字距离信号 提供给微计算机52。每个数字距离信号表示对应的光学距离传感器22和被 试者14上与对应的光学距离传感器22相对应的测量点之间的间隔距离。微计算机52用作基于从传感器输出的距离信号来估计被试者14的 腹部宽度值的宽度估计器。为了此目的，微计算机52基于距离信号来计 算被试者14的腹部的测量点间距离。更具体地说，基于来自传感器22a 和22e的距离信号，微计算机52根据下式来计算测量点间距离Wl (见 图2):10Wl -L-:La-Le基于来自传感器22b和22f的距离信号，按照W2 = L - Lb - Lf来计 算测量点间距离W2。此外，基于来自传感器22c和22g的距离信号，按 照W3 = L - Lc - Lg来计算测量点间距离W3 ，而基于来自传感器22d和 22h的距离信号，按照W4 = L-Ld-Lh来计算测量点间距离W4。之后，作为宽度估计器，微计算机52从测量点间距离Wl到W4中 选择最大值。将该最大值取为被试者14的腹部宽度值。微计算机52使 显示器24示出该宽度值。在从人工接口 25接收了测量阻抗的命令时，微计算机52驱动电流 供应电路42和电压测量电路44，从而电流供应电路42在电流供应电极 30之间传递电流，电压测量电路44测量电压测量电极32之间的电压。 微计算机52计算生物阻抗，所述生物阻抗与由电压测量电路44测量的 电压和提供给电流供应电极30的电流的比率相关。根据本实施方式的腹部阻抗测量装置包括前面提及的阻抗测量单元 12、和腹部宽度确定装置10的一些部件(具体地说，框16、发光器26 以及微计算机52)。微计算机52还用作身体组成指标计算器，用于基于腹部阻抗测量装 置测量(即由微计算机52计算)的阻抗和微计算机52估计的宽度值来 计算身体组成指标。身体组成指标例如包括但不限于皮下脂肪厚度、腹 部肌肉厚度、皮下脂肪面积、内脏脂肪面积、腹部总脂肪面积、躯干脂 肪率以及全身脂肪率。例如在日本特开2005-288023号公报(2005年公 开)中已经公知用于确定身体组成指标的理论，所以本文未对它们进行 描述。在此通过引用并入日本特开2005-288023号公报的全部内容。微计 算机52使显示器24示出这些计算出的指标。图6是沿图4中的线VI-VI截取的剖面图。在图6中，按较大的比 例示出一个臂部36，而另一个臂部36与图6中所示出的臂部是对称并相 同的。参照图6，将描述电极支承构件33的段(包括手柄段34以及臂部 段38a、 38b和38c)的细节。如图6中所示出的，臂部段38a、 38b和38c中的每一个包括固定于彼此的上壳60和下壳62，并且具有中空结构，由壳60和62限定了内部 空间64。类似地，手柄段34包括固定于彼此的上壳70和下壳72，并且 具有中空结构，由壳70和72限定了内部空间74。在臂部段38a的内部 空间64中，按穿透臂部段38a的下壳62的方式设置有用电导体制作的 螺钉67，并且螺钉67紧固于具有中空结构的一个电压测量电极32的插 孔(hub) 32a。图5中的电压测量电路44通过导线(未示出)与螺钉67 连接。另一方面，在臂部段38c的内部空间64中，按穿透臂部段38c的 下壳62的方式设置有用电导体制作的螺钉69，并且螺钉69紧固于具有 中空结构的一个电流供应电极30的插孔30a。图5中的电流供应电路42 通过导线(未示出)与螺钉69连接。在各个臂部段38a、 38b和38c的一端形成有开口 66,而在各个臂部 段38a、 38b和38c的另一端形成有一对突起68 (同样见图4)。在手柄 段34的每一端形成有开口 76。臂部段38a的突起68插入到手柄段34的 一个开口 76中，并且通过销80可旋转地连接到形成在手柄段34的内壁 82。因此，臂部段38a可以围绕手柄段34内的同轴销80旋转。臂部段 38b的突起68插入到臂部段38a的开口 66中，并且通过销80可旋转地 连接到形成在臂部段38a的内壁84。因此，臂部段38b可以围绕臂部段 38a内的同轴销80旋转。臂部段38c的突起68插入到臂部段38b的开口 66中，并且通过销80可旋转地连接到形成在臂部段38b的内壁84。因 此，臂部段38c可以围绕臂部段38b内的同轴销80旋转。用阻塞板86 阻塞臂部段38c的开口 66。因此，在电极支承构件33中，相邻的段可旋转地相互连接。电极支 承构件33还包括用于限制相邻段之间的相对转角的转角限制部。更具体 地说，手柄段34的下壳72包括位于手柄段34的开口 76附近的侧面转 角限制壁90和下部转角限制壁92。臂部段38a相对于手柄段34的旋转 受侧面转角限制壁90和下部转角限制壁92的限制。更具体地说，当臂 部段38a的突起68的侧边沿碰在侧面转角限制壁90上时，图6中的臂 部段38a相对于手柄段34在顺时针方向上的旋转停止，而当臂部段38a 的突起68的下边沿碰在下部转角限制壁92上时，臂部段38a在逆时针方向上的旋转停止。因此，臂部段38a的突起68的右下角(图6中)的 角度与手柄段34的侧面转角限制壁90和下部转角限制壁92的相遇所形 成的角度之间的角度差为臂部段38a相对于手柄段34的允许旋转范围。 在图7中由m表示允许旋转角度范围。此外，臂部段38a和38b中的每一个的下壳62包括位于其开口 66 附近的作为转角限制部的侧面转角限制壁94和下部转角限制壁96。当臂 部段38b的突起68的侧边沿碰在臂部段38a的侧面转角限制壁94上时， 图6中的臂部段38b相对于臂部段38a在顺时针方向上的旋转停止，而 当臂部段38b的突起68的下边沿碰在臂部段38a的下部转角限制壁96 上时，臂部段38b在逆时针方向上的旋转停止。因此，臂部段38b的突 起68的右下角(图6中)的角度与臂部段38a的侧面转角限制壁94和 下部转角限制壁96的相遇所形成的角度之间的角度差为臂部段38b相对 于臂部段38a的允许旋转范围。在图7中由62表示允许旋转角度范围。当臂部段38c的突起68的侧边沿碰在臂部段38b的侧面转角限制壁 94上时，图6中的臂部段38c相对于臂部段38b在顺时针方向上的旋转 停止，而当臂部段38c的突起68的下边沿碰在臂部段38b的下部转角限 制壁96上时，臂部段38c在逆时针方向上的旋转停止。因此，臂部段38c 的突起68的右下角(图6中)的角度与臂部段38b的侧面转角限制壁94 和下部转角限制壁96的相遇所形成的角度之间的角度差为臂部段38c相 对于臂部段38b的允许旋转范围。在图7中由"表示允许旋转角度范围。图7是示出阻抗测量单元12并示出电极支承构件33中的相邻段之 间的各个相对转角允许范围的前视图。在图7中示出的状态中，所有的段 都拉直，并且所有这些段之间的相对转角都为零。在这种状态下，臂部段 38a的突起68 (图6中示出)的侧边沿与侧面转角限制壁90接触，臂部 段38b的突起68的侧边沿与臂部段38a的侧面转角限制壁94接触，并且 臂部段38c的突起68的侧边沿与臂部段38b的侧面转角限制壁94接触。从图7中的状态，臂部段38a可以相对于手柄段34旋转允许旋转角 度范围ei至虚幻线指示的倾斜位置。当臂部段38a旋转到虚幻线指示的 倾斜位置时，臂部段38a的突起68 (图6中示出)的下边沿与下部转角限制臂部92接触。从图7中的状态，臂部段38b可以相对于臂部段38a旋转允许旋转 角度范围M至虚幻线指示的倾斜位置。当臂部段38b旋转到虚幻线指示 的倾斜位置时，臂部段38b的突起68 (图6中示出)的下边沿与臂部段 38a的下部转角限制臂部96接触。从图7中的状态，臂部段38c可以相对于臂部段38b旋转允许旋转 角度范围M至虚幻线指示的倾斜位置。当臂部段38c旋转到虚幻线指示 的倾斜位置时，臂部段38c的突起68 (图6中示出)的下边沿与臂部段 38b的下部转角限制臂部96接触。根据这种结构，因为电极支承构件33包括这些可旋转地相互连接的 段(手柄段34以及臂部段38a、 38b和38c)，并且因为多个电极30和 32分别安装在不同段上，所以通过如图3中示出的那样简单地定位电极 支承构件33，电极支承构件33可以由于施加在电极支承构件33的各个 元件上的重力而围绕被试者14的腹部轮廓在段的边沿处弯曲，从而从电 极支承构件33突起的电极30和32与被试者14的腹部接触。因此，可 以容易地将电极30和32设置在被试者14的腹部处。此外，因为可以通 过施加在电极支承构件33的各个元件上的重力而使得电极支承构件33 弯曲并且与被试者14的腹部轮廓一致，由此使电极30和32与被试者14 的腹部接触，所以无需其他力来保持电极30和32与被试者14的腹部相 接触。因此，对于单个被试者14，各个电极30和32以基本恒定的力和 基本恒定的朝向(即按高度的可再现性)与腹部接触。此外，转角限制部防止多个段的相互过旋转。因为被试者14的腹部 的横截面一般为椭圆形，所以优选地以如下方式将电极支承构件33设置 在被试者14的腹部周围使得电极支承构件33在段的边沿处以钝角而 不是锐角弯曲，从而各个段被设置成与大致椭圆轮廓的一部分基本平行。 一旦由于多个段的相互过旋转而使得电极支承构件33以较小的角度(例 如锐角)弯曲，则要花费一些时间来将电极支承构件33适当地设置在被 试者的腹部周围。图8是示出在未提供转角限制部的情况下由操作者握 持手柄段34的阻抗测量单元12的前视图。在图8中示出的状态中，因为不存在转角限制部，所以每个臂部段38a相对于手柄段34旋转接近直 角的角度。因此，电极支承构件33不能迅速地变形到与被试者14的腹 部轮廓一致的状态(例如在图3中示出的状态)。通过用转角限制部防止 段的相互过旋转，可以节省将阻抗测量单元12适当地设置在被试者的腹 部周围的时间。在每个臂部36中，在其上安装有一个电流供应电极30的段38c与 其上安装有一个电压测量电极32的段38a之间插有至少一个(具体地说， 在本实施方式中为一个)段38b。因此，与其上安装有电流供应电极30 的段38c和其上安装有电压测量电极32的段38a直接连接的设计相比， 可以增强机构的移动的自由度，并且可以縮短其上安装有电极30和32 的段38a和38c的长度。因此，对于不同体型的多个被试者14，电极支 承构件33可以弯曲并且与各种腹部轮廓一致，对于特定被试者14，电极 30和32中的每一个可以按基本恒定的朝向与腹部接触。优选地，按如下方式提供电极支承构件33中的转角限制部离中央 的手柄段34越远，相邻段的相对旋转的允许旋转角度范围越小。因此优 选地，贝〉^>63。对于一般的人体类型，因为这种转角限制便于将电极 支承机构33变形成与通常的被试者腹部轮廓一致的弯曲形状，并且按高 可再现性将电极30和32设置在适当位置处，所以这种转角限制比 0KW〈03的设计更优选。此外，可以使电极支承构件33迅速地从拉直 的状态变形成与被试者腹部轮廓一致的弯曲形状。如图6中所示出的，电极30和32中的每一个包括与被试者14的腹 部接触的凸曲面100以及从凸曲面100光滑延续的圆柱形外周面102。外 周面12沿电极的轴向的长度优选地等于或大于3.5毫米，并且更优选地 等于或大于5.0毫米。优选地，将外周面102的长度确定为足以使得凸曲 面被设置为与电极支承构件33分离。如图9中所示出，具有发达腹肌的被试者14或者较瘦的被试者14 可能由于腹肌而在其前表面上具有比图3中示出的被试者14的起伏更大 幅的起伏。因此，如果电极30和34不包括凸曲面，则存在这样的可能 即使电极30和32面向腹肌的凹陷104(位于在腹肌的凹陷104的内部)，电极30和32也不与被试者14的皮肤接触。相反，当如本实施方式那样 电极30和32中的每一个都包括与被试者14的腹部接触的凸曲面100并 且凸曲面100被设置为与电极支承构件33分离时，即使电极30和32面 向腹肌的凹陷104 (即位于腹肌的凹陷104的内部)，电极30和32也可 靠地与被试者14的皮肤接触。 变型例在上述实施方式中，转角限制部为位于与其旋转受到限制的段相邻 的段内的壁(侧面转角限制壁90或94和下部转角限制壁92或96)。然 而，并非旨在将本发明的范围限制在该实施方式。转角限制部可以是销、 杆、台阶、或者固定或形成在相邻段处的用于限制转角的任何其他手段。在上述实施方式中，多个传感器22固定到框16。然而，传感器可 以可移动地接合到各个腿部18a和18b，并且在已知位置驱动各个传感器 以测量从对应传感器到被试者轮廓上的多个测量点的距离。在上述实施方式中，将光学距离传感器22用作距离测量装置来以非 接触方式测量从多个已知位置到被试者14的轮廓上的多个测量点的距 离。然而，距离测量装置可以是其他类型的非接触距离测量装置。在上述实施方式中，直接根据被试者14的腹部宽度和生物阻抗计算 身体组成指标。然而，可以根据腹部宽度计算其他指标(例如腹部的横 截面面积或腰围)，然后根据该指标和生物阻抗计算身体组成指标。在上述实施方式中，为了确定腹部宽度，将传感器22a到22h布置 在穿过被试者14的肚脐并与被试者14的中线垂直的横断面中。然而， 通过调整发光器26相对于传感器22a到22h的位置，可以将传感器22a 到22h布置在垂直于被试者14的中线的另一横断面中来确定腹部宽度。在上述实施方式中，为了测量腹部的生物阻抗，可以将电极30和 32也布置在穿过被试者14的肚脐并与被试者14的中线垂直的横断面中。 然而，通过调整相对于电极30和32的手柄34上的标记位置以及光接收 元件位置中的至少一个，可以将电极30和32布置在垂直于被试者14的 中线的另一横断面中来测量腹部的生物阻抗。
权利要求
1、一种腹部阻抗测量装置，该腹部阻抗测量装置包括多个电极，用于测量被试者的腹部阻抗；以及电极支承构件，用于按如下方式支承所述多个电极使得所述多个电极从所述电极支承构件突起，所述电极支承构件包括排列在一个方向上的多个段，所述多个电极中的每一个安装在不同的段上，相邻的段可旋转地相互连接，所述电极支承构件包括用于限制相邻段之间的相对转角的转角限制部。
2、 如权利要求1所述的腹部阻抗测量装置，其中，所述多个电极包括用于将电流施加到被试者腹部的两个电流供应电极、以及与被试者腹部的两个部位相接触以测量与其接触的所述两个部位之间的电压的两个电压测量电极，所述电流供应电极安装在所述电极支承构件的两个段上，所述电压测量电极安装在所述电极支承构件的与其上安装有所述电流供应电极的所述两个段不同的两个段上，在其上安装有一个电流供应电极 的段与其上安装有一个电压测量电极的段之间至少存在一个段。
3、 如权利要求l所述的腹部阻抗测量装置，其中，所述电极支承构 件的所述转角限制部是按如下方式设置的位置离所述电极支承构件的 中央越近的转角限制部将相邻段之间的相对转角限制在越大范围内，位 置离所述电极支承构件的中央越远的转角限制部将相邻段之间的相对转 角限制在越小范围内。
4、 如权利要求l所述的腹部阻抗测量装置，其中，各个电极包括可 以与被试者的腹部接触的凸曲面，所述凸曲面被设置为与所述电极支承 构件分离。
全文摘要
本发明提供腹部阻抗测量装置。所述腹部阻抗测量装置包括用于测量被试者的腹部阻抗的多个电极，并且包括按如下方式支承所述多个电极的电极支承构件使得所述多个电极从所述电极支承构件突起。所述电极支承构件包括排列在一个方向上的多个段，所述多个电极分别安装在不同的段上，相邻的段可旋转地相互连接。所述电极支承构件还包括用于限制相邻段之间的相对转角的转角限制部。
文档编号A61B5/053GK101273888SQ20081008291
公开日2008年10月1日 申请日期2008年3月7日 优先权日2007年3月27日
发明者辻浩司 申请人:株式会社百利达