專利名稱：生物阻抗的測定裝置及其測定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生物阻抗的測定裝置。
背景技術(shù)：
為了測定身體脂肪等，廣泛使用生物阻抗的測定裝置。身體的成分中，肌肉水分 多，但是脂肪沒有水分。因此，生物阻抗值是肌肉越多就越低，脂肪越多就越高。測定生物 阻抗，能夠簡便且高再現(xiàn)度地獲得被測定者的身體水分量、肌肉量和脂肪量。該裝置通過以下過程測定生物阻抗使電極附著在身體部位上，例如兩手、兩腳， 根據(jù)測定部位在該電極中選擇一對電極，施加用于測定的電流信號后，根據(jù)測定部位選擇 對應(yīng)的電極對，測定其兩端的電壓。例如，從左腕向右腕施加電流后，如果測定從左腕到左 腳的電壓降，就能測定重復(fù)區(qū)間的左腕的生物阻抗。然而，由于細胞膜的影響，細胞外水分在低頻下產(chǎn)生反應(yīng)，而細胞內(nèi)水分在高頻下 產(chǎn)生反應(yīng)，所以，為了正確測定生物體內(nèi)的身體脂肪，必須對多種頻率進行測定。由于對不 同部位進行測定，并且還對多種頻率進行測定，所以整個生物阻抗的測定時間將變得非常 的長。在這樣長的測定時間內(nèi)，如果被測定者活動或者說話，將導(dǎo)致生物阻抗值變得不穩(wěn)定。這樣，對于現(xiàn)有技術(shù)的生物阻抗測定技術(shù)，必須對多種頻率成分反復(fù)多次進行信 號施加和測定的過程，所以，存在花費大量測定時間這樣的問題。另外，在長時間測定中，被 測定者活動或者說話時，由于頻率成分不同，測定條件發(fā)生變化，因此，存在測定誤差變大 的問題。另一方面，因為測定信號為非常高的頻率的正弦波成分，所以，被測定者的身體起 到了一個天線的作用，導(dǎo)致測定結(jié)果信號中混入外部電磁場。尤其是，生物阻抗的測定裝置 主要設(shè)置在醫(yī)院或健身中心等場所，多暴露在診斷設(shè)備、跑步機等多種電磁場噪聲源中。另 外，通過測定裝置的電源，噪聲也可能被導(dǎo)入其中。因此，敏感的生物阻抗的正確測定變得 更加困難。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決這樣的問題，目的在于在生物阻抗的測定時減少外部噪聲的影 響。本發(fā)明的目的還在于縮短生物阻抗的測定所需時間。本發(fā)明的目的還在于減少生物阻抗的測定的測定誤差。用于實現(xiàn)所述目的本發(fā)明一種方式的生物阻抗的測定裝置包括與被測定者的身 體部位接觸的多個電極，生成用于生物阻抗的測定的輸入電信號、并將所述輸入電信號提 供給所述多個電極中的驅(qū)動電極的輸入信號生成部，根據(jù)通過所述多個電極中的讀出電極 輸出的輸出電信號來測定生物阻抗的阻抗測定部，以及顯示測定狀態(tài)和結(jié)果的顯示部。根 據(jù)本發(fā)明的特征性的方式之一，在本發(fā)明的生物阻抗的測定裝置中，輸入信號生成部包括
5用于調(diào)制信號的調(diào)制部，阻抗測定部包括以與所述調(diào)制部對應(yīng)的方式對輸出電信號進行解 調(diào)的解調(diào)部。由于阻抗測定使用正弦波信號，且在電路上生物會被作為線性介質(zhì)理解，所以輸 出信號在正常狀態(tài)下只會造成輸入信號的相位延遲和振幅的變化，因此，理想的狀態(tài)是，輸 出信號僅包括輸入信號中所含頻率的正弦波信號成分。因此，將具有復(fù)雜響應(yīng)特性的生物 作為傳送介質(zhì)理解時，可適用各種各樣的將最初傳送的信號成分抽取出來的調(diào)制解調(diào)技 術(shù)。另外，通過解調(diào)過程能夠有效除去原信號中附加的噪聲成分。根據(jù)本發(fā)明的另一方式，輸入電信號含有合成了彼此不同的頻率的電信號的信 號。在本發(fā)明中，生物可以說是概略地適用電路上疊加的原理(superposition principle) 的線性電路。如果生物不隨時間變化，對必須獲得的多個頻率進行依次測定的結(jié)果就能根 據(jù)相對于合成了這些頻率的信號的結(jié)果求出。根據(jù)本發(fā)明另一個特征性方式，阻抗測定部按照不同頻率成分將輸出電信號分 離，來測定生物阻抗。根據(jù)本發(fā)明的這樣的方式，對多個頻率的阻抗測定可只進行一次，因此，測定時間 能以測定頻率的個數(shù)的比率縮短。因此，能夠回避測定時間中因被測定者的原因而產(chǎn)生的
測定誤差。根據(jù)本發(fā)明的生物阻抗的測定裝置，因為對所施加的驅(qū)動信號進行調(diào)制，對所輸 出的測定信號進行解調(diào)，所以能夠有效除去從生物附加的噪聲的影響。根據(jù)本發(fā)明生物阻抗的測定裝置，在一次測定中可對多個頻率進行阻抗測定。因 此，測定時間能以測定頻率的個數(shù)的比率縮短。進一步，也能夠回避伴隨測定時間變長、因 被測定者產(chǎn)生的測定誤差。不僅如此，以往，為了回避測定時間過長，對使用的頻率的個數(shù)進行了限制。但是， 根據(jù)本發(fā)明，在測定中使用的頻率的個數(shù)可劃時代地增多。由此，能夠更加準確并且精密地 獲得豐富的生物信息。
圖1為概略地說明本發(fā)明的一實施方式的生物阻抗的測定裝置的整體結(jié)構(gòu)和使 用狀態(tài)的圖；圖2為表示本發(fā)明的一實施方式的調(diào)制部170和解調(diào)部370的圖；圖3為表示本發(fā)明的另一實施方式的阻抗測定裝置的概略的結(jié)構(gòu)的圖；圖4為表示本發(fā)明的另一實施方式的生物阻抗的測定裝置的概略的結(jié)構(gòu)的圖；圖5為表示本發(fā)明另一實施方式的生物阻抗的測定裝置的概略的結(jié)構(gòu)的圖。
具體實施例方式通過后述的實施方式使上述的以及追加的本發(fā)明的方式變得更加明確。下面，參 照添加的附圖和記述的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明的方式進行說明，以使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠 理解和再現(xiàn)。圖1為概略地說明本發(fā)明的一實施方式的生物阻抗的測定裝置的整體結(jié)構(gòu)的圖。 如圖所示，一實施方式的生物阻抗的測定裝置包括與被測定者的身體部位接觸的多個電極910、930，生成用于生物阻抗的測定的輸入電信號并將該輸入電信號提供給所述多個電極 中的驅(qū)動電極910的輸入信號生成部100，根據(jù)從所述多個電極中的讀出電極930輸出的輸 出電信號來測定生物阻抗的阻抗測定部300，以及顯示測定狀態(tài)和結(jié)果的顯示部530。多個電極910、930與身體的兩腳、兩手等接觸。在優(yōu)選的一個實施方式中，多個電 極還可以包括施加用于測定的電流或電壓信號的驅(qū)動電極910以及對由其導(dǎo)致的電壓降 或者流過的電流進行測定的讀出電極930。通過施加電流并測定讀出電極間的電壓降，從而 能夠測定身體部位的生物阻抗。或者，通過施加電壓并對流過該讀出電極間的電流進行測 定，從而能夠測定身體部位的生物導(dǎo)納(admittance)。本發(fā)明可以對驅(qū)動電極中一部分按照順序施加輸入電信號，并按照順序在讀出電 極進行測定，或者也可以對全部驅(qū)動電極同時施加可分別調(diào)制的信號，在讀出電極可以將 這些信號同時讀出，也可以以包括所有這些信號的方式進行解析。進一步，驅(qū)動電極和讀出 電極可以部分或全部采用同一電極。根據(jù)本發(fā)明的特征性的一種方式，輸入信號生成部100包括對信號進行調(diào)制的調(diào) 制部170。在本實施方式中，輸入信號生成部100包括振蕩產(chǎn)生正弦波的振蕩器110，對該振 蕩器110的輸出信號進行調(diào)制的調(diào)制部170，以及根據(jù)測定部位、對線路進行開關(guān)控制的驅(qū) 動開關(guān)部150，所述線路向從多個驅(qū)動電極910-1、910-2、910-3、910-4中選擇的一對電極 提供所調(diào)制的驅(qū)動信號。驅(qū)動開關(guān)部150盡管只圖示了一個，但是為了選擇一對以構(gòu)成閉 合回路，可由2個開關(guān)構(gòu)成。該開關(guān)部的控制根據(jù)測定部位由控制部500進行控制。但是， 驅(qū)動開關(guān)部150并非必須的，在各電極對的信號能夠從電氣上區(qū)分時或者不根據(jù)部位進行 測定時，則可以省略。根據(jù)本發(fā)明的特征性的另一種方式，阻抗測定部300包括以與所述調(diào)制部170對 應(yīng)的方式對輸出電信號進行解調(diào)的解調(diào)部370。在如圖所示的一實施方式中，阻抗測定部300包括根據(jù)測定部位、在讀出電極 930-1、930-2、930-3、930-4中的一對電極中對線路進行開關(guān)控制的讀出開關(guān)部350，以與 所述調(diào)制部170對應(yīng)的方式將讀出開關(guān)部350輸出的信號解調(diào)的解調(diào)部370，以及從解調(diào)的 信號計算阻抗的阻抗計算部330。讀出開關(guān)部350盡管只圖示了一個，但是為了選擇一對以 構(gòu)成閉合回路，可由2個開關(guān)構(gòu)成。該開關(guān)部的控制根據(jù)測定部位由控制部500進行控制。 同樣，該讀出開關(guān)部350也是非必須的結(jié)構(gòu)。在本說明書中，“與調(diào)制部對應(yīng)的方式的解調(diào)部”指的是，通過電通信將調(diào)制部調(diào) 制的信號解調(diào)成初始信號，與初始調(diào)制部形成一對的解調(diào)部。在輸入信號為振蕩器110振 蕩產(chǎn)生的正弦波時，解調(diào)部370解調(diào)的信號僅僅包括正弦波成分。如圖1所示的實施方式中，生物阻抗的測定方法包括生成用于測定生物阻抗的 電信號的階段、對所述電信號進行調(diào)制的調(diào)制階段、將調(diào)制的信號供給驅(qū)動電極的階段、將 通過讀出電極輸出的輸出電信號以與所述調(diào)制方式對應(yīng)的方式進行解調(diào)的階段、以及對解 調(diào)的信號進行分析并計算生物阻抗的阻抗計算階段。該生物阻抗測定方法能夠從上述內(nèi)容 容易地理解。圖2為表示本發(fā)明的一實施方式的調(diào)制部170和解調(diào)部370的圖。如圖所示的實 施方式中，調(diào)制部170為CDMA方式的調(diào)制器。CDMA調(diào)制器將彼此互相垂直的模擬隨機編碼 (Pseudorandom Number,PN)中的一個和輸入信號矢量互相進行矢量乘積。由此可見，通過
7PN碼發(fā)生器173產(chǎn)生的PN碼在BPSK調(diào)制部171中進行BPSK (Binary Phase-Shift-Keying) 調(diào)制。在圖示的實施方式中，振蕩器110的輸出如果被BPSK調(diào)制，PN碼為“1”時，維持原 信號的相位，為“0”時，調(diào)制成相位延遲180°的狀態(tài)。這種調(diào)制的信號被施加到人體上。解調(diào)部370通過CDMA解調(diào)將信號還原。解調(diào)部370對通過與調(diào)制部170的PN碼 發(fā)生器173同步化處理的碼值接受的信號列，進行自相關(guān)(autocorrelation)處理，以進行 解調(diào)。解調(diào)后的信號具有調(diào)制的信號通過生物而抵消的相位信息和振幅信息。阻抗計算 部330計算最初的振蕩器110振蕩施加的電壓值或電流值，并根據(jù)從該解調(diào)的信號測定的 電流值或電壓值來計算生物阻抗值。控制部500起到對用戶界面和整個裝置進行宏觀控制的作用。控制部500例如包 括中央微處理器以及用于保存程序代碼的存儲器等。包括振蕩器Iio和阻抗計算部330的 本發(fā)明的多個構(gòu)成要件，可以以微處理器內(nèi)的程序代碼實現(xiàn)。顯示部530顯示測定狀態(tài)信息，電極910、930與測定部位充分接觸以保持正確的 測定姿勢。顯示部530顯示中間或最終結(jié)果。操作部510可成為用于輸入測定的基礎(chǔ)資料 即性別、身高、年齡等個人信息的利用了鍵盤或者觸摸板或者加速度傳感器等的數(shù)據(jù)輸入 部件。圖3表示本發(fā)明的另一個實施方式的阻抗測定裝置的概略的結(jié)構(gòu)的圖。在圖示 的實施方式中，輸入信號生成部100包括振蕩產(chǎn)生正弦波的振蕩器110，按照各不相同參數(shù) 對該振蕩器110振蕩產(chǎn)生的信號進行調(diào)制、并同時施加到對應(yīng)的驅(qū)動電極910-1、910-2、 910-3、910-4上的多個調(diào)制部170-1、170-2、170-3、170-4，所述阻抗測定部300還包括以 與對應(yīng)的調(diào)制部170-1、170-2、170-3、170-4對應(yīng)的方式對多個讀出電極930-1、930-2、 930-3、930-4分別輸出的輸出電信號進行解調(diào)的多個解調(diào)部370-1、370-2、370-3、370-4， 以及根據(jù)所述多個解調(diào)部分別輸出的信號計算生物阻抗的阻抗計算部330。在圖示的實施方式中，多個調(diào)制部170-1、170-2、170-3、170-4將振蕩器振蕩產(chǎn)生 的信號調(diào)制成各不相同的PN碼。因此，通過驅(qū)動電極910-1、910-2、910-3、910-4同時施加 4個測定電信號，但是，它們在讀出電極930-1、930-2、930-3、930-4同時輸出之后，以分別 對應(yīng)所述多個調(diào)制部170-1、170-2、170-3、170-4的方式運行的多個解調(diào)部370_1、370_2、 370-3、370-4對其進行解調(diào)以區(qū)分開來。如果測定部位的個數(shù)為左腕、右腕、左足、右足、軀 干等5個部位時，實際中，調(diào)制部170-1、170-2、170-3、170-4根據(jù)不同測定部位可被驅(qū)動2 次或2次以上。例如，調(diào)制部170-1為與左手電極連接的調(diào)制部時，調(diào)制部170-1測定左手 時，則在測定左足時可被驅(qū)動2次。其中，按照順序驅(qū)動，無需其他的開關(guān)結(jié)構(gòu)。因此，在圖 1所示的實施方式中，可以實現(xiàn)無需驅(qū)動開關(guān)部150和讀出開關(guān)部350，這樣，因為無需按照 順序而可以同時對多個部位進行測定，所以能夠縮短測定時間。如圖3所示的實施方式中，生物阻抗的測定方法包括振蕩生成正弦波的階段， 由多個調(diào)制部根據(jù)各不相同的參數(shù)對所述振蕩產(chǎn)生的信號進行調(diào)制、并施加到對應(yīng)的驅(qū)動 電極上的階段，根據(jù)分別對應(yīng)的調(diào)制方式的參數(shù)對多個讀出電極輸出的信號進行解調(diào)的階 段，以及根據(jù)解調(diào)的多個電信號計算生物阻抗的阻抗計算階段。該生物阻抗測定方法可由 上述的實施方式的說明容易地理解。圖4表示 本發(fā)明另一個實施方式的生物阻抗的測定裝置的概略的結(jié)構(gòu)的圖。如圖所示，在本發(fā)明的另一個實施方式中，輸入信號生成部100包括以各不相同的頻率進行振蕩的多個振蕩器110-1、110-2、110-3、110-4，合成所述多個振蕩器輸出信號的混合部130， 以及對所述混合部130的輸出信號進行調(diào)制的調(diào)制部170。另外，在本實施方式中，阻抗測定部300包括以與所述調(diào)制部170對應(yīng)的方式對輸 出電信號進行解調(diào)的解調(diào)部370，按照不同頻率成分分離解調(diào)部370輸出的電信號的輸出 濾波器310-1、310-2、310-3、310-4，以及對由所述輸出濾波器輸出的多個信號成分進行分 析并計算生物阻抗的阻抗計算部330。多個振蕩器110可以分別是獨立的振蕩電路?？墒?，本領(lǐng)域技術(shù)人員知道，例如， 多個振蕩器110能變更為多種方式，例如包括一個振蕩電路、將它分頻并且生成遞倍頻率 的電路以及將它調(diào)制成正弦波的電路的結(jié)構(gòu)。在本實施方式中，阻抗計算部330能夠在多 種頻率范圍內(nèi)對生物阻抗進行測定，以反映更多的生物信息。在圖示的實施方式中，對于輸出濾波器，可以作為具有與輸入電信號的頻率成分 對應(yīng)的帶通頻率的多個帶通濾波器310-1、310-2、310-3、310-4來實現(xiàn)。該帶通濾波器可以 由模擬濾波器構(gòu)成，也可以由數(shù)字濾波器構(gòu)成。作為其它的例子，輸出濾波器還可以以用于 求取與輸入電信號頻率成分對應(yīng)的傅立葉系數(shù)的傅立葉變換部來實現(xiàn)。傅立葉系數(shù)表示與 信號成分中該頻率相當?shù)男盘柍煞值拇笮??？刂撇?00起到對用戶界面和整個裝置進行宏觀控制的作用。控制部500例如包 括中央微處理器以及用于保存程序代碼的存儲器等。包括振蕩器110和阻抗計算部330的 本發(fā)明的多個構(gòu)成要件，可以以微處理器內(nèi)的程序代碼實現(xiàn)。顯示部530顯示測定狀態(tài)信息，電極910、930與測定部位充分接觸以保持正確的 測定姿勢。顯示部530顯示中間或最終測定結(jié)果。操作部510可成為用于輸入測定的基礎(chǔ) 資料即性別、身高、年齡等個人信息的利用了鍵盤或者觸摸板或者加速度傳感器等的數(shù)據(jù) 輸入部件。在如圖4所示的實施方式中，生物阻抗的測定方法包括生成合成了不同頻率的 多個電信號的信號的信號合成階段，對所述合成的信號進行調(diào)制并生成輸入電信號的階 段，將輸入電信號施加到與被測定者的身體部位接觸的驅(qū)動電極上的階段，獲取與被測定 者的身體部位接觸的讀出電極輸出的信號的階段，以與所述調(diào)制對應(yīng)的方式對所獲取的信 號進行解調(diào)的階段，以及按照不同頻率成分對所述解調(diào)的信號進行分析并計算生物阻抗的 阻抗計算階段。在如圖4所示的實施方式中，輸入信號通過振蕩產(chǎn)生多個具有各不相同頻率的電 信號的階段以及合成所述振蕩產(chǎn)生的電信號的階段而生成。在此，阻抗計算階段包括按照不同頻率對解調(diào)的信號進行分離的濾波階段以及根 據(jù)所述分離的信號的值計算生物阻抗的階段。另外，作為其他的例子，阻抗計算階段包括對 解調(diào)的信號進行傅里葉變換的階段以及根據(jù)前階段求得的傅立葉系數(shù)值計算生物阻抗的 階段。在圖示的實施方式中，由于對多個頻率進行的測定是在一次完成的，由此，測定速 度可減慢。進一步，由于測定時間變短，所以能夠除去測定中被測定者活動或者說話等因素 導(dǎo)致的測定不穩(wěn)定性。圖5表示本發(fā)明的另一實施方式的生物阻抗的測定裝置的概略的結(jié)構(gòu)的圖。如圖所示，本發(fā)明的另一實施方式中，輸入信號生成部100包括輸入信號存儲器120，用于存儲 與具有各不相同頻率的多個信號成分合成的信號相當?shù)膯我坏臄?shù)字信號的采樣值；讀取所 述存儲器120中保存的采樣值并將該采樣值變換成模擬信號的信號合成部140 ；以及對所 述信號合成部140的輸出信號進行調(diào)制的調(diào)制部170。驅(qū)動開關(guān)部150和圖1所示的實施 方式中的相類似。阻抗測定部300包括僅對輸出電信號中的被輸入的正弦波成分進行解調(diào) 的解調(diào)部370，按照不同頻率成分分離所述解調(diào)部370輸出的電信號的輸出濾波器320，以 及對由所述輸出濾波器320輸出的多個信號成分進行分析、并計算生物阻抗的阻抗計算部 340。讀出開關(guān)部350和圖1所示的實施方式中的相類似。包括各不相同的頻率的正弦波合成信號為與具有最大周期的正弦波的周期相當 的周期的單一的周期信號。根據(jù)本發(fā)明的特征性的一實施方式，輸入信號存儲器120保 存數(shù)字信號的一個周期的采樣值，所述信號合成部在周期性訪問所述存儲器的同時合成信 號。也可以如正弦波那樣，是半個周期以中心原點對稱的信號的情況下，僅僅保存半個周期 的采樣值，取保存的采樣值的負數(shù)值生成剩下的半個周期。信號合成部140包括生成用于訪問輸入信號存儲器120的地址并提供該地址的 存儲器控制器144以及通過存儲器控制器144提供的地址值來將輸入信號存儲器120輸出 的采樣值變換成模擬信號的數(shù)字_模擬變換器142。在圖示的實施方式中，讀出開關(guān)部350根據(jù)測定部位選擇多個電極中的一對。所 選擇的電極輸出的輸出電信號通過傅立葉變換部320進行傅立葉變換。阻抗計算部340由 傅立葉變換部320輸出的不同頻率成分的傅立葉系數(shù)計算生物阻抗。輸入信號生成部100 提供的輸入電信號因為是多個頻率正弦波信號的合成信號，所以，最理想的是，輸出的輸出 電信號僅輸出包含于輸入電信號中的正弦波成分。因此，傅立葉變換部320只求得與包含 于輸入電信號的頻率成分相當?shù)南禂?shù)。公知用于傅里葉變換的模擬電路組合了乘法器和積 分器。阻抗計算部340根據(jù)由傅里葉變換部320求得的系數(shù)值求取生物阻抗值。在另一個變形例中，傅立葉變換部320也可以以在將信號取樣成數(shù)字采樣值之 后，進行數(shù)字傅里葉變換的方式實現(xiàn)。控制部500起到對用戶界面和整個裝置進行宏觀控制的作用?？刂撇?00例如包 括中央微處理器以及用于保存程序代碼的存儲器等。包括振蕩器110和阻抗計算部330的 本發(fā)明的多個構(gòu)成要件，可以以微處理器內(nèi)的程序代碼實現(xiàn)。顯示部530顯示測定狀態(tài)信息，電極910、930與測定部位充分接觸以保持正確的 測定姿勢。顯示部530顯示中間或最終測定結(jié)果。操作部510可成為用于輸入測定的基礎(chǔ) 資料即性別、身高、年齡等個人信息的利用了鍵盤或者觸摸板或者加速度傳感器等的數(shù)據(jù) 輸入部件。在圖示的實施方式中，輸出濾波器可以作為與圖4的實施方式相同的具有與輸入 電信號的頻率成分對應(yīng)的帶通頻率的多個帶通濾波器310-1、310-2、310-3、310-4來實現(xiàn)。 該帶通濾波器可以為模擬濾波器，也可以為數(shù)字濾波器。表示了與數(shù)值相當?shù)男盘柍煞值?大小。在圖5所示的實施方式中，可以這么理解，輸入信號通過如下階段生成從存儲器 中讀取與具有各不相同的頻率的多個信號成分合成的信號相當?shù)膯我坏臄?shù)字信號的采樣 值的存儲器訪問階段以及將讀取的數(shù)據(jù)變換成模擬電信號的信號變換階段。
以上，參照添加的附圖，以描述的優(yōu)選的實施方式為中心，對本發(fā)明進行了說明， 但是并非僅限于此。因此，本發(fā)明還包括從所述實施方式能夠明確導(dǎo)出的變形的內(nèi)容，其應(yīng) 該由所附權(quán)利要求的范圍進行解釋。工業(yè)實用性
本發(fā)明可適用于生物阻抗的測定裝置及其測定方法的領(lǐng)域。
權(quán)利要求
一種生物阻抗的測定裝置，該測定裝置包括與被測定者的身體部位接觸的多個電極，生成用于生物阻抗的測定的輸入電信號、并將所述輸入電信號提供給所述多個電極中的驅(qū)動電極的輸入信號生成部，根據(jù)通過所述多個電極中的讀出電極輸出的輸出電信號來測定生物阻抗的阻抗測定部，以及顯示測定狀態(tài)和結(jié)果的顯示部；其特征在于，所述輸入信號生成部包括用于調(diào)制信號的調(diào)制部，所述阻抗測定部包括以與所述調(diào)制部對應(yīng)的方式對輸出電信號進行解調(diào)的解調(diào)部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物阻抗的測定裝置，其特征在于， 所述輸入信號生成部包括振蕩產(chǎn)生正弦波的振蕩器，和 對所述振蕩器的輸出信號進行調(diào)制的調(diào)制部； 所述阻抗測定部包括以與所述調(diào)制部對應(yīng)的方式對輸出電信號進行解調(diào)的解調(diào)部，和 對由所述解調(diào)部輸出的信號成分進行分析并計算生物阻抗的阻抗計算部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物阻抗的測定裝置，其特征在于， 所述輸入信號生成部包括振蕩產(chǎn)生正弦波的振蕩器，和按照各不相同的參數(shù)對所述振蕩器振蕩產(chǎn)生的信號進行調(diào)制、并同時施加到對應(yīng)的驅(qū) 動電極上的多個調(diào)制部； 所述阻抗測定部包括以與對應(yīng)的調(diào)制部對應(yīng)的方式對多個讀出電極分別輸出的輸出電信號進行解調(diào)的多 個解調(diào)部，和根據(jù)所述多個解調(diào)部分別輸出的信號來計算生物阻抗的阻抗計算部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物阻抗的測定裝置，其特征在于， 所述輸入信號生成部包括以各不相同的頻率進行振蕩的多個振蕩器， 合成所述多個振蕩器的輸出信號的混合部，以及 對所述混合部的輸出信號進行調(diào)制的調(diào)制部； 所述阻抗測定部包括以與所述調(diào)制部對應(yīng)的方式對輸出電信號進行解調(diào)的解調(diào)部，按照不同頻率成分分離所述解調(diào)部輸出的電信號的輸出濾波器，以及對由所述輸出濾波器輸出的多個信號成分進行分析、并計算生物阻抗的阻抗計算部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物阻抗的測定裝置，其特征在于， 所述輸入信號生成部包括用于保存與由具有各不相同的頻率的多個信號成分合成的信號相當?shù)膯我坏臄?shù)字信 號的采樣值的輸入信號存儲器，讀取所述存儲器中保存的采樣值并將該采樣值變換成模擬信號的信號合成部，以及對所述信號合成部的輸出信號進行調(diào)制的調(diào)制部； 所述阻抗測定部包括僅對輸出電信號中的被輸入的正弦波成分進行解調(diào)的解調(diào)部，按照不同頻率成分分離所述解調(diào)部輸出的電信號的輸出濾波器，以及對由所述輸出濾波器輸出的多個信號成分進行分析、并計算生物阻抗的阻抗計算部。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的生物阻抗的測定裝置，其特征在于，所述輸出濾波器為具有與輸入電信號的頻率成分對應(yīng)的帶通頻率的多個帶通濾波器。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的生物阻抗的測定裝置，其特征在于，所述輸出濾波器為求取與輸入電信號的頻率成分對應(yīng)的傅立葉系數(shù)的傅立葉變換部。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項權(quán)利要求所述的生物阻抗的測定裝置，其特征在于， 所述調(diào)制部和所述解調(diào)部分別為BPSK調(diào)制部和BPSK解調(diào)部。
9.一種生物阻抗的測定方法，其特征在于，該測定方法包括 生成用于測定生物阻抗的電信號的階段，對所述電信號進行調(diào)制的調(diào)制階段， 將調(diào)制的信號提供給驅(qū)動電極的階段，將通過讀出電極輸出的輸出電信號以與所述調(diào)制方式對應(yīng)的方式進行解調(diào)的解調(diào)階 段，以及對解調(diào)的信號進行分析、并計算生物阻抗的阻抗計算階段。
10.一種生物阻抗的測定方法，其特征在于，該測定方法包括 振蕩生成正弦波的階段，由多個調(diào)制部根據(jù)各不相同的參數(shù)對振蕩產(chǎn)生的信號進行調(diào)制、并施加到對應(yīng)的驅(qū)動 電極上的階段，根據(jù)分別與調(diào)制方式對應(yīng)的參數(shù)對多個讀出電極輸出的信號進行解調(diào)的階段，以及 根據(jù)解調(diào)的多個電信號來計算生物阻抗的阻抗計算階段。
11.一種生物阻抗的測定方法，其特征在于，該測定方法包括 生成合成了不同頻率的多個電信號的信號的信號合成階段， 對所合成的信號進行調(diào)制、并生成輸入電信號的階段，將輸入電信號施加到與被測定者的身體部位接觸的驅(qū)動電極上的階段， 獲取與被測定者的身體部位接觸的讀出電極輸出的信號的階段， 以與所述調(diào)制對應(yīng)的方式對所獲取的信號進行解調(diào)的階段，以及 按照不同頻率成分對所述解調(diào)的信號進行分析、并計算生物阻抗的阻抗計算階段。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的生物阻抗的測定方法，其特征在于， 所述阻抗計算階段包括按照不同頻率對解調(diào)的信號進行分離的濾波階段，和 根據(jù)所分離的信號的值來計算生物阻抗的階段。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的生物阻抗的測定方法，其特征在于， 所述阻抗計算階段包括對解調(diào)的信號進行傅里葉變換的階段，和 根據(jù)前階段求得的傅立葉系數(shù)值來計算生物阻抗的階段。
14.根據(jù)權(quán)利要求11-13中任意一項權(quán)利要求所述的生物阻抗的測定方法，其特征在于，所述信號合成階段包括振蕩產(chǎn)生具有各不相同的頻率的多個電信號的階段，和 將所述振蕩產(chǎn)生的多個電信號進行合成的階段。
15.根據(jù)權(quán)利要求11-13中任意一項權(quán)利要求所述的生物阻抗的測定方法，其特征在于，所述信號合成階段包括從存儲器讀取與由具有各不相同的頻率的多個信號成分合成的信號相當?shù)膯我坏臄?shù) 字信號的采樣值的存儲器訪問階段，和將所讀取的數(shù)據(jù)變換成模擬電信號的信號變換階段。
全文摘要
本發(fā)明提供了生物阻抗的測定裝置及其測定方法。生物阻抗的測定裝置包括與被測定者身體部位接觸的多個電極，生成用于生物阻抗的測定的輸入電信號、并提供給所述多個電極中的驅(qū)動電極的輸入信號生成部，根據(jù)通過所述多個電極中的讀出電極輸出的輸出電信號來測定生物阻抗的阻抗測定部，以及顯示測定狀態(tài)和結(jié)果的顯示部。輸入信號生成部包括用于調(diào)制信號的調(diào)制部，阻抗測定部包括以與所述調(diào)制部對應(yīng)的方式對輸出電信號進行解調(diào)的解調(diào)部。根據(jù)本發(fā)明的生物阻抗的測定裝置，因為對施加的驅(qū)動信號進行調(diào)制并將輸出的測定信號進行解調(diào)，所以能夠有效除去從生物附加的噪聲的影響。
文檔編號A61B5/053GK101856226SQ201010174098
公開日2010年10月13日 申請日期2010年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月24日
發(fā)明者車基哲 申請人:(株)拜斯倍斯