DE602004012020T2

DE602004012020T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Schätzung der Muskelmasse

Info

Publication number: DE602004012020T2
Application number: DE602004012020T
Authority: DE
Inventors: Takashi Shiokawa
Original assignee: Tanita Corp
Current assignee: Tanita Corp
Priority date: 2003-05-21
Filing date: 2004-05-03
Publication date: 2009-02-26
Anticipated expiration: 2024-05-04
Also published as: EP1479339B1; US7340295B2; JP2004344348A; US20040236245A1; DE602004012020D1; JP4099428B2; EP1479339A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren im Einklang mit dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und auf eine Vorrichtung im Einklang mit dem Oberbegriff des Anspruchs 6 zum Einschätzen einer Muskelmasse eines Subjekts, und im Speziellen auf ein Verfahren und eine Vorrichtung, um eine Muskelmasse mit einer höheren Präzision in einer einfachen Art und Weise einzuschätzen, durch Abschwächen eines Effekts eine extrazellulären Wassers, welcher einen Fehler bei der Einschätzung der Muskelmasse herbeiführen kann.
Ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung der obigen Art ist aus der WO 03/030735 A bekannt. Ein ähnliches Verfahren bzw. eine ähnliche Vorrichtung ist aus der EP A 1 201 187 bekannt.
Es gab viele bekannte Arten von Verfahren des Messens einer Muskelmasse eines Subjekts, ein Beispiel davon ist die Kernspintomographie (nachstehend auch bezeichnet als Magnetic Resonance Imaging bzw. „MRI"); Computertomographie („CT"); eine Dual-Energie-Röntgen-Absorptionsmesstechnik („DEXA") und dergleichen. Wenngleich die Techniken MRI, CT und DEXA präzise Messungen für Muskeln des Subjekts bereitstellen können, erfordern sie sehr große Vorrichtungen und Einrichtungen, was eine Anwendung solcher Techniken in kleinräumigen medizinischen Einrichtungen oder Benutzereinrichtungen für den Hausgebrauch unpraktisch gestaltet. Zusätzlich, weil Röntgenstrahlen bei der Computertomographie (CT) und der Dual-Energie-Röntgen-Absorptionsmesstechnik (DEXA) zum Einsatz kommen, kann es eine Wahrscheinlichkeit der Bestrahlung mit Röntgenstrahlen geben.
In der jüngsten Vergangenheit wurde ein Verfahren zur Einschätzung und Berechnung von Muskeln vorgeschlagen, in welchem ein schwacher Wechselstrom an einen Körper eines Subjekts angelegt wird, und eine bioelektrische Impedanz gemessen wird, basierend auf welcher die Muskelmasse eingeschätzt und berechnet wird. Insbesondere, in diesem Verfahren, wird eine Menge eines in dem Körper enthaltenen Wassers (nachstehend bezeichnet als das „Gesamtkörperwasser") des Subjekts basierend auf der gemessenen bioelektrischen Impedanz berechnet, und anschließend wird eine fettfreie Masse auf der Basis der Menge des derart berechneten Gesamtkörperwassers berechnet. Anschließend wird eine Knochenmasse, welche ebenfalls basierend auf der bioelektrischen Impedanz berechnet wurde, von der fettfreien Masse abgezogen, um einen Wert zu bilden, welcher als die Muskelmasse betrachtet wird. Dieses Verfahren kann in einer erfolgreichen Art und Weise in einer einfacheren Vorrichtung und Einrichtung ausgeführt werden als für die Fälle der Kernspintomographie (MRI), Computertomographie (CT) und Dual-Energie-Röntgen-Absorptionsmesstechnik (DEXA), wie oben beschrieben wurde, so dass es für die Anwendung in kleinräumigen medizinischen Einrichtungen oder sogar zu Hause geeignet ist (siehe Patentdokument 1, um ein Beispiel zu nennen).
Das Patentdokument, das mit der vorliegenden Erfindung assoziiert wird, ist das folgende:

Patentdokument 1: Internationale Veröffentlichung Nr. 01/015600 (Seite 23)

Das Gesamtkörperwasser besteht in einer allgemeinen Art und Weise aus einem intrazellulären Wasser, das innerhalb einer Zellmembran vorliegt, und aus einem extrazellulärem Wasser, das außerhalb der Zellmembran vorliegt. Das extrazelluläre Wasser neigt dazu, im Vergleich zu dem intrazellulären Wasser hinsichtlich der Menge in einer erheblichen Art und Weise zu variieren, in Abhängigkeit von dem täglichen Leben einer Person, wie z. B. Wasseraufnahme, Schwitzen, Urinieren etc.,. Daher hat das Verfahren des Einschätzens einer Muskelmasse basierend auf der Menge des Gesamtkörperwassers, die aus der bioelektrischen Impedanz hergeleitet wird, wie oben beschrieben wurde, eine solche Tendenz, dass das Ergebnis der dadurch erzeugen Einschätzung von der Menge des extrazellulären Wassers in diesem Augenblick abhängt (dies wird als „Fluktuationen innerhalb eines Tages" bezeichnet), was die präzise Einschätzung schwierig gestaltet.
Im Hinblick auf das oben Genannte ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einschätzen einer Muskelmasse so einfach wie möglich mit einer höheren Präzision bereitzustellen, durch Abschwächen eines Effekts eines extrazellulären Wassers, welcher einen Fehler bei der Einschätzung der Muskelmasse hervorrufen kann.
Zusammenfassung der Erfindung:
Um ein solches Ziel zu erreichen, stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren des Einschätzens einer Muskelmasse im Einklang mit Anspruch 1 bereit, wobei das besagte Verfahren die Schritte umfasst:
Messen einer Impedanz eines intrazellulären Wassers eines Subjekts; und
Einschätzen einer Muskelmasse des Subjekts, basierend auf der gemessenen Impedanz des intrazellulären Wassers, wobei der besagte Schritt des Einschätzens einer Muskelmasse des Subjekts ferner die Unterschritte umfasst:
Erfassen von persönlichen Daten einschließlich einer Größe, eine Körpergewichts und eines Alters des Subjekts; und
Berechnen einer Muskelmasse des Subjekts im Einklang mit einer vorgegebenen Einschätz-Formel unter Verwendung der erfassten persönlichen Daten und der gemessenen Impedanz des intrazellulären Wassers als die Variablen, wobei die besagte vorgegebene Einschätz-Formel wie folgt ausgedrückt wird: MM = a × Ht2/ZICW + b × Wt + c × Alter + d (1)wobei

„MM": = Muskelmasse des Subjekts;
„Ht": = Größe des Subjekts;
„Wt": = Körpergewicht des Subjekts;
„Alter": = Alter des Subjekts;
Z_ICW: = Impedanz eines intrazellulären Wasser des Subjekts; und
„a", „b", „c" und „d": = konstant.

Im Einklang mit einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst der besagte Schritt des Messens der Impedanz eines intrazellulären Wassers ferner die Unterschritte:
Messen einer Impedanz eines extrazellulären Wassers des Subjekts durch Anlegen eines Wechselstroms zwischen den vorgegebenen Teilen eines Subjekts mit einer solchen geringeren Frequenz, dass er nur außerhalb einer Zellmembran des Subjekts fließt;
Messen einer Impedanz eines Gesamtkörperwassers des Subjekts durch Anlegen eines Wechselstroms zwischen den vorgegebenen Teilen des Subjekts mit einer solchen höheren Frequenz, dass er sowohl außerhalb als auch innerhalb der Zellmembran des Subjekts fließt, und
Berechnen der Impedanz des intrazellulären Wassers des Subjekts, welche gleich ist zu einer Inversen des Wertes, der abgeleitet wird durch Abziehen einer Inversen der gemessenen Impedanz des extrazellulären Wassers von einer Inversen der gemessenen Impedanz des Gesamtkörperwassers.
Im Einklang mit noch einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfassen die besagten vorgegebenen Teile des Subjekts beide Füße.
Im Einklang mit noch einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfassen die besagten vorgegeben Teile des Subjekts eine Hand und einen Fuß.
Im Einklang mit noch einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfassen die besagten vorgegebenen Teile des Subjekts beide Hände.
In einem anderen Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Einschätzen einer Muskelmasse im Einklang mit Anspruch 6 bereit, wobei die besagte Vorrichtung umfasst: eine Messeinheit; und eine Einschätzeinheit, wobei
die besagte Messeinheit eine Impedanz eines intrazellulären Wassers eines Subjekts misst, und
die besagte Einschätzeinheit eine Muskelmasse des Subjekts einschätzt, basierend auf der gemessenen Impedanz eines intrazellulären Wassers, wobei
die besagte Einschätzeinheit ferner umfasst: eine Untereinheit zum Erfassen von persönlichen Daten; und eine Untereinheit zur Berechnung einer Muskelmasse, wobei
die besagte Untereinheit zur Erfassung der persönlichen Daten die persönlichen Daten einschließlich einer Größe, eines Körpergewichts und eines Alters des Subjekts erfasst, und
die besagte Untereinheit zur Berechnung einer Muskelmasse eine Muskelmasse des Subjekts im Einklang mit der vorgegebenen Einschätzformel unter Verwendung der erfasste persönlichen Daten und der gemessenen Impedanz des intrazellulären Wassers als die Variablen berechnet, wobei
die besagte vorgegebene Einschätzformel wie folgt ausgedrückt wird: MM = a × Ht2/ZICW + b × Wt + c × Alter + d (1)wobei

„MM": = Muskelmasse des Subjekts;
„Ht": = Größe des Subjekts;
„Wt: ” = Körpergewicht des Subjekts;
„Alter": = Alter des Subjekts;
Z_ICW: = Impedanz eines intrazellulären Wasser des Subjekts; und
„a", „b", „c" und „d": = konstant.

Im Einklang mit noch einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst die besagte Messeinheit ferner: eine erste Mess-Untereinheit; eine zweite Mess-Untereinheit und eine Berechnungs-Untereinheit, wobei
die besagte erste Mess-Untereinheit eine Impedanz eines extrazellulären Wassers des Subjekts misst, durch Anlegen eines Wechselstroms zwischen den vorgegebenen Teilen des Subjekts mit einer solchen geringeren Frequenz, dass er nur außerhalb einer Zellmembran des Subjekts fließt,
die besagte zweite Mess-Untereinheit die Impedanz eines Gesamtkörperwassers des Subjekts misst, durch Anlegen eines Wechselstroms zwischen den vorgegebenen Teilen des Subjekts mit einer solchen höheren Frequenz, dass er sowohl außerhalb als auch innerhalb der Zellmembran des Subjekts fließt, und
wobei die besagte Berechnungs-Untereinheit die Impedanz eines intrazellulären Wassers des Subjekts berechnet, welche gleich ist zu einer Inversen des Wertes, der abgeleitet wird durch Abziehen einer Inversen der gemessenen Impedanz des extrazellulären Wassers von einer Inversen der gemessenen Impedanz des Gesamtkörperwassers.
Im Einklang mit noch einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfassen die besagten vorgegebenen Teile des Subjekts beide Füße.
Im Einklang mit noch einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfassen die besagten vorgegebenen Teile des Subjekts eine Hand und einen Fuß.
Im Einklang mit noch einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfassen die besagten vorgegebenen Teile des Subjekts beide Hände.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen:
Nachstehend wird die vorliegende Erfindung in größerer Ausführlichkeit mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, wobei:
1 eine externe perspektivische Ansicht einer Einschätzvorrichtung zum Einschätzen einer Muskelmasse im Einklang mit einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
2 ein Blockdiagramm von elektrischen Schaltkreiselementen ist, die in der Einschätz-Vorrichtung gemäß 1 enthalten sind;
3 ein Flussdiagramm zur Darstellung einer Sequenz von Steuerschritten ist, die von der Einschätz-Vorrichtung gemäß 1 ausgeführt werden;
4 eine Kennlinie zur Darstellung einer Korrelation zwischen einer Muskelmasse, die von der Einschätz-Vorrichtung gemäß 1 eingeschätzt wird und derjenigen, die mit der Dual-Energie-Röntgen-Absorptionsmesstechnik gemäß dem Stand der Technik gemessen wird, ist;
5 eine andere Kennlinie zur Darstellung einer Korrelation zwischen einer Muskelmasse, die von der Einschätz-Vorrichtung gemäß 1 eingeschätzt wird und derjenigen, die mit der Dual-Energie-Röntgen-Absorptionsmesstechnik gemäß dem Stand der Technik gemessen wird, ist;
6 eine weitere Kennlinie zur Darstellung einer Korrelation zwischen einer Muskelmasse, die von der Einschätz-Vorrichtung gemäß 1 eingeschätzt wurde und derjenigen, die mit der Dual-Energie-Röntgen-Absorptionsmesstechnik gemäß dem Stand der Technik gemessen wurde, ist;
7 eine Kennlinie zur Darstellung einer Korrelation zwischen einer Muskelmasse, die von einer herkömmlichen Einschätz-Vorrichtung zum Einschätzen einer Muskelmasse eingeschätzt wurde, und derjenigen, die mit einer Dual-Energie-Röntgen-Absorptionsmesstechnik gemessen wurde, ist; und
8 eine Kennlinie ist, zur Darstellung von Fluktuationen in der Muskelmasse innerhalb eines Tages, die mit der Einschätz-Vorrichtung gemäß 1 eingeschätzt wurde und mit der herkömmlichen Einschatz-Vorrichtung eingeschätzt wurde.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele:
Ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einschätzen einer Muskelmasse im Einklang mit der vorliegenden Erfindung sind derart konfiguriert, um eine Impedanz eines intrazellulären Wassers eines Subjekts zu messen und eine Muskelmasse basierend auf der gemessenen Impedanz des intrazellulären Wassers einzuschätzeneinzuschätzen. In einer entsprechenden Art und Weise kann ein Effekt eines extrazellulären Wassers, das in einer wahrscheinlichen Art und Weise hinsichtlich der Menge im täglichen Leben variieren wird, abgeschwächt werden, um eine in einer hochgradigen Art und Weise präzise Einschätzung für die Muskelmasse bereitzustellen.
In einer bevorzugten Art und Weise wird eine Einschätzung einer Muskelmasse ausgeführt durch Erfassen von persönlichen Daten, umfassend eine Größe, ein Körpergewicht und ein Alter des Subjekts, und anschließendes Berechnen einer Muskelmasse im Einklang mit der vorgegebenen Einschätzformel unter Verwendung der erfassten persönlichen Daten und der gemessenen Impedanz des intrazellulären Wassers als die Variablen. Die vorgegebene Einschätzformel ist effektiv, um das Verfahren und die Vorrichtung zum Einschätzen einer Muskelmasse im Einklang mit der vorliegenden Erfindung in einer einfachen Art und Weise zu implementieren.
In einer bevorzugten Art und Weise ist die vorgegebene Einschätzformel eine, die durch die Gleichung (1) repräsentiert wird. Nach einem Experiment hat der Erfinder der vorliegenden Erfindung herausgefunden, dass die Verwendung der Einschätz-Gleichung (1) es ermöglicht, eine in einer hochgradigen Art und Weise präzise Einschätzung für die Muskelmasse zu realisieren.
In einer bevorzugten Art und Weise wird eine Messung einer Impedanz eines intrazellulären Wassers ausgeführt durch Messen einer Impedanz eines extrazellulären Wassers des Subjekts durch Anlegen eines Wechselstroms zwischen den vorgegebenen Teilen des Subjekts mit einer solchen geringeren Frequenz, dass er nur außerhalb einer Zellmembran des Subjekts fließt, und anschließendes Messen der Impedanz des Gesamtkörperwassers des Subjekts durch Anlegen eines Wechselstroms zwischen den vorgegebenen Teilen des Subjekts mit einer solchen höheren Frequenz, dass er sowohl außerhalb als auch innerhalb der Zellmembran des Subjekts fließt, und Berechnen der Impedanz des intrazellulären Wassers des Subjekts, welche gleich ist zu einer Inversen des Wertes, der abgeleitet wird durch Abziehen einer Inversen der gemessenen Impedanz des extrazellulären Wassers von einer Inversen der gemessenen Impedanz des Gesamtkörperwassers. In einer entsprechenden Art und Weise kann die Impedanz des intrazellulären Wassers in einer einfachen Art und Weise gemessen werden, was es ermöglicht, das Verfahren und die Vorrichtung zum Einschätzen einer Muskelmasse im Einklang mit der vorliegenden Erfindung in einer einfachen Art und Weise zu implementieren.
Ferner ist es erkennbar, dass die vorliegende Erfindung eine in einer hochgradigen Art und Weise präzise Einschätzung für eine Muskelmasse bereitstellt, unabhängig davon, ob die vorgegebenen Teile des Subjekts beide Füße, eine Hand und ein Fuß oder beide Hände sind.
Mit Bezug auf die Zeichnungen ist 1 eine externe perspektivische Ansicht einer Einschätz-Vorrichtung 1 zum Einschätzen einer Muskelmasse im Einklang mit der vorliegenden Erfindung, welche ein Verfahren des Einschätzens einer Muskelmasse im Einklang mit der vorliegenden Erfindung implementieren soll. 2 ist ein Blockdiagramm von Elementen eines elektrischen Schaltkreises, die in der Einschätz-Vorrichtung 1 enthalten sind. 3 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung einer Sequenz von Steuerschritten, die von der Einschätz-Vorrichtung 1 ausgeführt werden. Die 4 bis 8 sind Kennlinien, welche jeweils das Ergebnis eines Experiments darstellen, welches der Erfinder der vorliegenden Erfindung unter Verwendung der Einschätz-Vorrichtung 1 ausgeführt hat, um den Vorteil der vorliegenden Erfindung zu demonstrieren.
Mit Bezug auf 1 umfasst die Einschätz-Vorrichtung 1 zum Einschätzen einer Muskelmasse einen Körper 2, bestehend aus einer Basis 2a und einer Plattform 2b, die auf der Basis 2a montiert ist. An der oberen Oberfläche der Plattform 2b sind bereitgestellt: Strombereitstellungselektroden 3a, 3b zum Anlegen eines Wechselstroms an ein Subjekt zwischen den vorgegebenen Teilen seines bzw. ihres Körpers; Spannungsmesselektroden 4a, 4b zum Messen der Spannung (Potentialdifferenz) über die vorgegebenen Teile des Subjekts beim Anlegen eines Wechselstroms daran; eine Anzeigeeinheit 5, die aufgebaut ist aus einem Flüssigkristallbildschirm gemäß dem Stand der Technik und dergleichen, zum Anzeigen einer von der Vorrichtung 1 geschätzten Muskelmasse; und eine Eingabeeinheit 6 zum Eingeben eines Geschlechts, eines Alters, einer Größe etc. des Subjekts (nachstehend bezeichnet als „persönliche Daten"). Insbesondere umfasst die Eingabeeinheit 6 Auswahltasten 6a, 6b zum Auswählen von Eingabedaten und eine Eingabetaste 6c zum Eingeben der ausgewählten Eingabedaten. Zusätzlich ist ein persönliches Tastenset 7 bestehend aus vier Tasten 7a, 7b, 7c, 7d zum Erfassen der persönlichen Daten, wenn sie bereits in der Vorrichtung gespeichert sind, an einer seitlichen Fläche des Körpers 2 ausgebildet, gemeinsam mit einer Energietaste 8.
Mit Bezug auf 2 sind innerhalb des Körpers 2 der Einschätz-Vorrichtung 1 bereitgestellt: ein Stromquellenschaltkreis 9, der an die Strombereitstellungselektroden 3a, 3b angeschlossen ist; ein Spannungsmessschaltkreis 10, welcher an die Spannungsmesselektroden 4a, 4b angeschlossen ist; ein Belastungssensor 11 zum Ausgeben der Spannung in Antwort auf die daran angelegte Belastung; ein Wechselstrom-/Gleichstrom-Konverter 12 zum Umwandeln der Spannung aus dem Spannungsmessschaltkreis 10 und dem Belastungssensor 11 in ein digitales Signal; ein Eingabe-/Ausgabe-Schaltkreis 13, der an die Anzeigeeinheit 5 und die Eingabeeinheit 6 angeschlossen ist; eine Speichereinheit 14 zum Speichern der eingegebenen persönlichen Daten, des gemessenen Körpergewichts und der abgeschätzten Muskelmasse etc.; eine Stromversorgungseinheit 15 umfassend Batterien; und eine Steuergerät-Einheit 16, die in einer elektrischen Art und Weise an den Stromquellenschaltkreis 9, den Wechselstrom-/Gleichstrom-Konverter 12, den Eingabe-/Ausgabe-Schaltkreis 13, die Speichereinheit 14 und die Stromversorgungseinheit 15 angeschlossen ist.
In einer solchen Schaltkreis-Konfiguration umfasst die Steuergerät-Einheit 16 ein arithmetisches Element (CPU) gemäß dem Stand der Technik, welches ein Steuerprogramm, das in der Speichereinheit 14 im Voraus gespeichert ist, ausführt, um verschiedenartige Steueroperationen zum Steuern bereitzustellen, z. B.:
eine sequentielle Anlegung von Wechselstrom mit zwei Frequenzen, wie später beschrieben wird, an die Strombereitstellungselektroden 3a, 3b;
eine Messung einer bioelektrischen Impedanz eines Subjekts in Abhängigkeit von dem Wechselstrom und der von den Spannungsmesselektroden 4a, 4b erkannten Spannung;
eine Einschätzung und Berechnung der Muskelmasse des Subjekts basierend auf der bioelektrischen Impedanz, den persönlichen Daten des Subjekts, die über die Eingabeeinheit 6 eingegeben wurden, und dem Körpergewichts des Subjekts, das von dem Belastungssensor 11 gemessen wurde; und
Speichern der eingegebenen persönlichen Daten, des gemessenen Körpergewichts und der eingeschätzten Muskelmasse in der Speichereinheit 14.
Mit Bezug auf 3, wenn das Subjekt die Energietaste 8 eindrückt, um die Vorrichtung 1 zum Einschätzen der Muskelmasse EIN zu schalten, initialisiert die Steuergeräteinheit 16 die gesamte Vorrichtung 1 in einem Schritt S1. Anschließend werden die Daten, die Zeitzählung etc., die in der Speichereinheit 14 in einer vorangegangenen Steuerprozessoperation in einer vorübergehenden Art und Weise gespeichert wurden, initialisiert.
Anschließend, wenn das Subjekt eine der persönlichen Tasten 7a, 7b, 7c, 7d in einem Schritt S2 eindrückt, überprüft die Steuergerät-Einheit 16 um zu bestimmen, ob die der eingedrückten persönlichen Taste zugeordneten persönlichen Daten in der Speichereinheit 14 gespeichert sind oder nicht. Wenn dem so ist, werden in einem Schritt S3 die persönlichen Daten abgerufen, und in einem Schritt S4 werden sie auf der Anzeigeeinheit 5 angezeigt, gemeinsam mit einigen Auswahlelementen (z. B. den Worten „Ja" oder „Nein") zur Bestätigung durch das Subjekt. Anschließend, in einem Schritt S5, wenn die persönlichen Daten auf der Anzeigeeinheit unter Verwendung der Auswahltasten 6a, 6b und der Eingabetaste 6c auf der Eingabeeinheit 6 bestätigt werden, geht die Routine weiter zu Schritt S11. Wenn es jedoch keine persönlichen Daten gibt, die in der Speichereinheit 14 gespeichert sind, wie dies in dem Schritt S2 bestimmt wird, oder wenn die persönlichen Daten auf der Anzeigeeinheit von dem Subjekt negiert werden, in dem Schritt S5, geht die Routine weiter zu Schritt S6.
In einem Schritt S6 operiert die Steuergerät-Einheit 16 derart, um eine Mitteilung auf der Anzeigeeinheit 6 anzuzeigen, um das Subjekt dazu zu bewegen, ein Geschlecht einzugeben. Anschließend operiert das Subjekt die Eingabeeinheit 6 derart, um sein bzw. ihr Geschlecht einzugeben, und die Routine geht weiter zu Schritt S7. In diesem Schritt S7 wird eine Mitteilung auf der Anzeigeeinheit 5 angezeigt, um das Subjekt dazu zu bewegen, ein Alter einzugeben. Nachdem das Subjekt sein bzw. ihr Alter über die Eingabeeinheit 6 eingibt, geht die Routine weiter zu Schritt S8. In diesem Schritt S8 wird eine Mitteilung auf der Anzeigeeinheit 5 angezeigt, um das Subjekt dazu zu bewegen, die Größe einzugeben. Wenn das Subjekt seine bzw. ihre Größe über die Eingabeeinheit 6 eingibt, geht die Routine weiter zu Schritt S9. In diesem Schritt S9 werden die persönlichen Daten für das Subjekt, die in den Schritten S6 bis S8 eingegeben wurden, auf der Anzeigeeinheit 5 angezeigt, gemeinsam mit den Auswahlelementen zum Bestätigen durch das Subjekt, wie im Fall des Schritts S4. Anschließend, in einem Schritt S10, wenn die persönlichen Daten auf der Anzeigeeinheit von dem Subjekt unter Verwendung der Eingabeeinheit 6 bestätigt werden, werden die in einer gegenwärtigen Art und Weise auf der Anzeigeeinheit angezeigten persönlichen Daten in der Speichereinheit 14 gespeichert, als die persönlichen Daten entsprechend zu der persönlichen Taste, welche das Subjekt eingedrückt hat. Anschließend geht die Routine weiter zu Schritt S11. Wenn die persönlichen Daten auf der Anzeigeeinheit in einem Schritt S10 jedoch negiert werden, geht die Routine zurück zu Schritt S6.
In einem Schritt S11 instruiert die Steuergerät-Einheit 16 derart, um eine Mitteilung auf der Anzeigeeinheit 5 anzuzeigen, um das Subjekt dazu zu bewegen, sich auf die Plattform 2 zu stellen, mit der Sohle des linken Fußes auf der Seite der Zehenspitze in Kontakt mit der Strombereitstellungselektrode 3a, der Sohle des linken Fußes auf der Seite des Absatzes in Kontakt mit der Spannungsmesselektrode 4a, der Sohle des rechten Fußes auf der Seite der Zehenspitze in Kontakt mit der Strombereitstellungselektrode 3b und der Sohle des rechten Fußes auf der Seite der Ferse in Kontakt mit der Spannungsmesselektrode 4b. In Antwort auf die Mitteilung stellt sich das Subjekt auf die Plattform 2b, und anschließend operiert die Steuergerät-Einheit 16 derart, um das Körpergewicht des Subjekts zu messen, basierend auf der von dem Belastungssensor 11 ermittelten Spannung.
Nachstehend, in einem Schritt S12, operiert die Steuergerät-Einheit 16 derart, um einen Wechselstrom mit einer Frequenz von 4 kHz aus dem Stromquellenschaltkreis 9 über die Strom bereitstellungselektroden 3a, 3b an das Subjekt zwischen seinen bzw. ihren beiden Füßen anzulegen, und um die Spannung (Potentialdifferenz) über beide Füße des Subjekts durch die Spannungsmesselektroden 4a, 4b über den Spannungsmessschaltkreis 10 zu ermitteln, um dabei eine bioelektrische Impedanz des Subjekts auf der Basis des angelegten Stroms und der ermittelten Spannung im Einklang mit dem ohmschen Gesetz zu messen. Es ist wohl bekannt, dass ein Wechselstrom mit einer niedrigeren Frequenz in der Größenordnung von 4 kHz außerhalb einer Zellmembran eines lebenden Körpers fließt. Daher wird angenommen, dass die bioelektrische Impedanz, die unter Verwendung einer solchen geringen Frequenz gemessen wird, die Impedanz eines extrazellulären Wassers des Subjekts darstellt.
Anschließend, in einem Schritt S13, operiert die Steuergerät-Einheit 16 derart, um einen Wechselstrom mit einer Frequenz von 256 kHz aus dem Stromquellenschaltkreis 9 über die Strombereitstellungselektroden 3a, 3b an das Subjekt zwischen seinen bzw. ihren beiden Füßen anzulegen, und um die Spannung über beide Füße des Subjekts durch die Spannungsmesselektroden 4a, 4b über den Spannungsmessschaltkreis 10 zu ermitteln, um da bei die bioelektrische Impedanz des Subjekts auf der Basis des angelegten Stromes und der ermittelten Spannung im Einklang mit dem ohmschen Gesetz zu messen. Es ist ebenfalls wohlbekannt, dass ein Wechselstrom mit einer höheren Frequenz in der Größenordnung von 256 kHz sowohl außerhalb als auch innerhalb der Zellmembran des lebenden Körpers fließt. Daher wird angenommen, dass die bioelektrische Impedanz, die unter Verwendung einer solchen höheren Frequenz gemessen wird, die Impedanz des Gesamtkörperwassers darstellt, welches sich aus einem extrazellulären Wasser und einem intrazellulären Wasser des Subjekts zusammensetzt.
Anschließend, in einem Schritt S14, operiert die Steuergerät-Einheit 16 derart, um die Impedanz eines intrazellulären Wassers des Subjekts zu berechnen, basierend auf der Impedanz des extrazellulären Wassers, die im Schritt S12 gemessen wurde, und der Impedanz des Gesamtkörperwassers, die im Schritt S13 gemessen wurde, und um die Muskelmasse des Subjekts zu berechnen, basierend auf der berechneten Impedanz des intrazellulären Wassers, ebenso wie der Größe, dem Körpergewicht und dem Alter des Subjekts.
Um die Impedanz des intrazellulären Wassers des Subjekts zu erhalten, wird es angenommen, dass der Körper des Subjekts ausgebildet ist als ein paralleler Schaltkreis, bestehend aus einer Impedanz des intrazellulären Wassers (Z_ICW) und einer Impedanz eines extrazellulären Wassers (Z_ECW), und dass die Gesamtimpedanz in parallelen Schaltkreisen einer Impedanz des Gesamtkörperwassers (Z_TBW) gleicht. In einer entsprechenden Art und Weise ist es einleuchtend, dass eine Inverse der Impedanz des Gesamtkörperwassers gleich ist zu einer Inversen der Impedanz des intrazellulären Wassers addiert zu einer Inversen der Impedanz des extrazellulären Wassers (d. h. 1/Z_TBW = 1/Z_ICW + 1/Z_ECW). Auf der Basis eines solchen Verhältnisses ist es einfach, die Impedanz des intrazellulären Wassers zu berechnen, durch Bilden einer Inversen des Wertes, der abgeleitet wird durch Abziehen einer Inversen der Impedanz des extrazellulären Wassers von einer Inversen der Impedanz des Gesamtkörperwassers.
Die Muskelmasse des Subjekt kann abgeleitet werden im Einklang mit der vorgegebenen Einschätzformel unter Verwendung der Impedanz des intrazellulären Wassers ebenso wie der Größe, dem Körpergewicht und dem Alter des Subjekts als die Variablen, und in einer bevorzugten Art und Weise der Einschätzformel, die durch die Gleichung (1) angegeben ist, wie oben beschrieben wurde. Es wurde herausgefunden, dass die Verwendung einer solchen Einschätzformel, die durch die Gleichung (1) angegeben ist, eine Einschätzung der Muskelmasse mit einer höheren Präzision ermöglicht, wie mit Bezug auf die 4 bis 8 beschrieben wird.
Die durch die Gleichung (1) angegebene Einschätzformel wurde wie folgt bereitgestellt: zuallererst, für jedes von mehreren Subjekten, wurde eine Dosis der Strahlung aus einem radioaktiven Isotop (Kalium), das in einer geringfügigen Art und Weise in dem Körper enthalten ist, gemessen, um eine Menge des Kaliums in dem Körper zu ermitteln. Anschließend wird eine Menge eines extrazellulären Wassers für jede Person ermittelt, basierend auf der Menge des Kaliums in dem Körper, unter Berücksichtigung der Tatsache, dass das Verhältnis der Menge des Kaliums in einem extrazellulären Wasser zu demjenigen in dem intrazellulären Wasser konstant gehalten wird. Auf der anderen Seite, für jedes der besagten mehreren Subjekte, wurde eine fettfreie Masse im Einklang mit einer Dual-Energie-Röntgen-Absorptionsmesstechnik (DEXA) gemäß dem Stand der Technik gemessen, und die Menge des extrazellulären Wassers, die aus der Menge des Kaliums in dem Körper bestimmt wurde, wie zuvor beschrieben wurde, wird von der fettfreien Masse abgezogen, um die Muskelmasse für jedes Subjekt zu bestimmen. Anschließend wird eine multiple Regressionsanalyse für die Muskelmasse für jedes Subjekt, die in einer solchen Weise ermittelt wurde, ebenso wie für die Größe, das Körpergewicht, das Alter, die bioelektrische Impedanz (die Impedanz des intrazellulären Wassers) etc. für jedes selbe Subjekt durchgeführt, um eine Regressionsformel zu erzeugen, die durch die Gleichung (1) angegeben wird.
In der Einschätz-Vorrichtung 1 als bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wird das Berechnungsprogramm für jede der arithmetischen Operationen wie oben in der Speichereinheit 14 im Voraus gespeichert, und die Steuergerät-Einheit 16 führt das Berechnungsprogramm im Schritt S14 aus, um die Muskelmasse des Subjekts einzuschätzen und zu berechnen.
Anschließend, in einem Schritt S15, operiert die Steuergerät-Einheit 16 derart, um das Körpergewicht, das in einem Schritt S11 gemessen wurde, und die Muskelmasse, die in einem Schritt S14 eingeschätzt und berechnet wurde, auf der Anzeigeinheit 5 für eine vorgegebene Zeitperiode anzuzeigen. Anschließend schaltet die Steuergerät-Einheit 16 eine Energie AUS, um alle Steueroperationen zu beenden.
Die 4, 5 und 6 zeichnen für mehrere Subjekte die Muskelmasse, die von der Einschätz-Vorrichtung 1 im Einklang mit dem Ausführungsbeispiel abgeschätzt wird, auf der horizontalen Achse und die Muskelmasse, die auf der Basis der Menge des Kaliums in dem Körper gemessen wird, wie oben beschrieben wurde, auf der vertikalen Achse, um eine Korrelation zwischen diesen beiden darzustellen. Das heißt, die eingeschätzte Muskelmasse auf der horizontalen Achse wird in einer solchen art und Weise abgeleitet, dass die Impedanz des extrazellulären Wassers und die Impedanz des Gesamtkörperwassers unter Verwendung von Wechselstrom mit der geringeren Frequenz von 4 kHz und der höheren Frequenz von 256 kHz gemessen werden, wie oben beschrieben wurde, um die Impedanz des intrazellulären Wassers abzuleiten, welche dann verwendet wird, um die Muskelmasse im Einklang mit der Gleichung (1) einzuschätzen und zu berechnen. In dieser Hinsicht wird angemerkt, dass 4 die eingeschätzte Muskelmasse zeichnet, in einem Fall, in welchem ein Wechselstrom an das Subjekt angelegt wird, zwischen seinen bzw. ihren beiden Füßen, wie oben beschrieben wurde. Im Gegensatz dazu zeichnet 5 die eingeschätzte Muskelmasse in einem Fall, wenn ein Wechselstrom zwischen einer Hand und einem Fuß des Subjekts angelegt wird, und 6 zeichnet die eingeschätzte Muskelmasse in dem Fall, in welchem ein Wechselstrom zwischen beiden Händen des Subjekts angelegt wird.
Auf der anderen Seite zeichnet 7 für dieselben mehreren Subjekte die Muskelmasse, die unter Verwendung der Einschätz-Vorrichtung gemäß dem Stand der Technik eingeschätzt wird, auf der horizontalen Achse und die Muskelmasse, die auf der Basis der Menge des Kaliums in dem Körper gemessen wurde, wie oben beschrieben wurde, auf der vertikalen Achse, um eine Korrelation zwischen diesen beiden darzustellen. In diesem Fall wird die eingeschätzte Muskelmasse auf der horizontalen Achse in einer solchen Art und Weise abgeleitet, dass ein Wechselstrom mit einer einzelnen Frequenz von 64 kHz an das Subjekt angelegt wird, zwischen seinen bzw. ihren beiden Füßen, um die bioelektrische Impedanz zu messen, auf der Basis von welcher die Menge des Gesamtkörperwassers, die fettfreie Masse und die Knochenmasse berechnet werden, wobei in einer finalen Art und Weise die Knochenmasse von der fettfreien Masse abgezogen wird, um die Muskelmasse einzuschätzen und zu berechnen.
Ein Vergleich des Korrelationskoeffizienten „R", der definiert ist, um einen Grad der Korrelation zwischen der eingeschätzten Muskelmasse und der gemessenen Muskelmasse zu repräsentieren, wird unter den Fällen der 4 bis 7 ausgeführt. Im Speziellen, für den Fall der 4, ist „R" = 0,8281; für 5 ist „R" = 0,8819; für 6 ist „R" = 0,8804 und für 7 ist „R" = 0,7770. Ein Vergleich eines Standardfehlers der Einschätzung „SEE" wird ebenso ausgeführt unter den Fällen der 4 bis 7. Für den Fall der 4 ist „SEE" = 3,616; für 5 ist „SEE" = 3,041; für 6 ist „SEE" = 3,059 und für 7 ist „SEE" = 4,061. Es ist überflüssig zu sagen, dass, wenn sich der Korrelationskoeffizient „R" der Zahl 1 annähert, eine höhere Korrelation zwischen der eingeschätzten Muskelmasse und der gemessenen Muskelmasse vorliegt, wobei, wenn der Standardfehler der Einschätzung „SEE" kleiner wird, ein kleinerer Fehler zwischen der eingeschätzten Muskelmasse und der gemessenen Muskelmasse vorliegt. Es ist aus dem Vergleich zwischen den 4 und 7 offensichtlich, dass die mit der Einschätz-Vorrichtung 1 eingeschätzte Muskelmasse eine höhere Korrelation mit der auf der Basis der Menge des Kaliums in dem Körper gemessenen Muskelmasse aufweist als die mit der Einschätz-Vorrichtung gemäß dem Stand der Technik eingeschätzte Muskelmasse, wobei eine in einer hochgradigen Art und Weise präzise Einschätzung für die Muskelmasse bereitgestellt wird. Es ist ebenso offensichtlich anhand der 5 und 6, dass eine Einschätzung für die Muskelmasse mit einer höheren Präzision bereitgestellt werden kann, unabhängig davon, ob die bioelektrische Impedanz (Impedanzen des extrazellulären Wassers und des Gesamtkörperwassers) zwischen beiden Füßen, oder einer Hand und einem Fuß oder zwischen beiden Händen gemessen wird.
8 ist ein Kennlinie zur Darstellung von Fluktuationen in der Muskelmasse innerhalb eines Tages (eine Kennlinie B), die eingeschätzt werden durch die Einschätz-Vorrichtung 1 im Einklang mit der vorliegenden Erfindung, und denjenigen (eine Kennlinie A), die eingeschätzt werden von der Einschätz-Vorrichtung gemäß dem Stand der Technik. Die seit der ersten Einschätzung abgelaufene Zeit wird auf der horizontalen Achse gezeichnet, und eine Amplitude von Fluktuationen im Verhältnis zu der ersten eingeschätzten Muskelmasse wird auf der vertikalen Achse gezeichnet. Es wird angemerkt, dass die Einschätz-Vorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung und die Einschätz-Vorrichtung gemäß dem Stand der Technik die bioelektrischen Impedanzen des selben Subjekts zwischen seinen beiden Füßen gemessen haben. Es ist in 8 offensichtlich, dass die Einschätz-Vorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung, in welcher die Impedanz eines intrazellulären Wassers des Subjekts für den Zweck des Abschwächens eines Effekts der Menge des extrazellulären Wassers (siehe die Kennlinie B) gemessen wird, geringere Fluktuation hinsichtlich der eingeschätzten Muskelmasse aufweist im Vergleich zu der Einschätz-Vorrichtung gemäß dem Stand der Technik, in welcher die Muskelmasse basierend auf der Menge des Gesamtkörperwassers einschließlich des extrazellulären Wassers (siehe die Kennlinie A) eingeschätzt wird, um dabei Fluktuationen in der eingeschätzten Muskelmasse innerhalb eines Tages zu minimieren.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wurde mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht in einer notwendigen Art und Weise auf ein solches Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann in vielen anderen Formen ausgebildet werden. Um ein Beispiel zu nennen, kann die Einschätz-Vorrichtung 1 in einer solchen Art und Weise konfiguriert werden, dass die Anzeigeeinheit 5 und die Eingabeeinheit 6 in einer gesonderten Art und Weise von dem Körper 2 ausgebildet sind und ein elektrisches Kabel oder eine drahtlose Kommunikation wie Infrarot für die Verbindung dazwischen in Einsatz gebracht wird. Ferner kann die Anzahl der persönlichen Tasten 7 größer oder kleiner als vier (4) sein und jede der persönlichen Tasten 7a, 7b, 7c und 7d kann ebenso eine Funktion der Energietaste aufweisen. Zusätzlich kann eine Eingabe von großen Daten nicht nur über die Eingabeeinheit 6 bewerkstelligt werden, sondern ebenso durch ein Größenmessgerät wie ein elektronisches Messgerät, das an dem Körper 2 ausgebildet ist, um die Größe des Subjekts zu messen. In einer alternativen Art und Weise kann der Belastungssensor 11 auch von dem Körper 2 weggelassen werden, und anstelle dessen, kann das Körpergewicht des Subjekts über die Eingabeeinheit 6 eingegeben werden.
Zusätzlich zu der Muskelmasse des Subjekts kann die Einschätz-Vorrichtung 1 derart konfiguriert werden, um zusätzliche Daten betreffend eine Komposition des Körpers wie eine Fettmasse, eine Fettprozentzahl, einen Viszeralfettbereich, eine Viszeralfettmasse, eine Körperwassermenge, eine Körperwasserprozentzahl, eine Knochenmasse, einen Basalstoffwechsel etc. unter Verwendung der Messung der bioelektrischen Impedanz zu erzeugen.
Die Elektroden zum Messen der bioelektrischen Impedanz des Subjekts wurden oben derart beschrieben, als dass sie auf der Oberseite des Körpers 2 der Einschätz-Vorrichtung 1 zum Messen der bioelektrischen Impedanz zwischen beiden Füßen des Subjekts ausgebildet sind. In einer alternativen Art und Weise können auch einige Handelektroden, die derart konfiguriert sind, um zwischen beiden Händen des Subjekts zum Messen der bioelektrischen Impedanz gehalten zu werden, zum Einsatz gebracht werden. Ferner kann ein Satz von Fuß- und Handelektroden zum Messen der bioelektrischen Impedanz dazwischen zum Einsatz gebracht werden. Es kann in einer zusätzlichen Art und Weise möglich sein, dass ein sogenanntes Acht-Elektroden-System bestehend aus rechten und linken Fußelektroden ebenso wie rechten und linken Handelektroden bereitgestellt wird, zum Einschätzen und Berechnen der Muskelmasse für jedes der Körperteile des Subjekts wie einen rechten Arm, einen rechten Fuß, einen linken Arm, einen linken Fuß etc. Oder in einer alternativen Art und Weise können die Elektroden zum Messen der bioelektrischen Impedanz des Subjekts in einer solchen Art und Weise konfiguriert sein, dass ein klein bemessenes Gehäuse der portablen Bauart als Köper 2 zum Einsatz gebracht wird und die Elektroden an dem Gehäuse montiert sind für den Kontakt mit einem Finger oder einer Handfläche des Subjekts. Zusätzlich können die Elektroden, die konfiguriert sind, um an der Haut des Körpers befestigt zu werden, an jeden Teilen des Körpers positioniert werden, um die bioelektrische Impedanz dazwischen zu messen (z. B. zwischen der Schulter und einem Ellenbogen und zwischen einem Knierücken und der Ferse).
Ferner kann die vorliegende Erfindung in einer solchen Art und Weise ausgebildet werden, dass die bioelektrische Impedanz unter Verwendung eines Wechselstroms mit jeweils nicht weniger als drei Frequenzen gemessen wird, welche von einer niedrigeren Frequenz bis zu einer höheren Frequenz reichen, anstelle der Verwendung eines Wechselstroms mit zwei Frequenzen wie in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel, um den bioelektrischen Impedanzvektor zu erzeugen, welcher dann zum Einsatz gebracht wird, um die Impedanz des intrazellulären Wassers abzuleiten. Es ist aus dem Vorangehenden offensichtlich, dass ein Verfahren des Einschätzens der Muskelmasse im Einklang mit der vorliegenden Erfindung derart konfiguriert ist, um eine Impedanz des intrazellulären Wassers eines Subjekts zu messen und die Muskelmasse basierend auf der gemessenen Impedanz des intrazellulären Wassers einzuschätzen, wobei ein Effekt des extrazellulären Wassers, dessen Menge in einer wahrscheinlichen Art und Weise im täglichen Leben variiert, abgeschwächt werden kann, um eine in einer hochgradigen Art und Weise präzise Einschätzung für die Muskelmasse bereitzustellen.
Eine Einschätzung der Muskelmasse wird ausgeführt durch Erfassen von persönlichen Daten, einschließlich einer Größe, eines Körpergewichts und eines Alters des Subjekts, und anschließendes Berechnen der Muskelmasse im Einklang mit der vorgegebenen Einschätzformel unter Verwendung der erfassten persönlichen Daten und der gemessenen Impedanz des intrazellulären Wassers als die Variablen. Dies erleichtert eine Einschätzung der Muskelmasse in einer erheblichen Art und Weise.
Die vorgegebene Einschätzformel ist eine, die durch die Gleichung (1) dargestellt wird, welche es ermöglicht, eine in einer hochgradigen Art und Weise präzise Einschätzung für die Muskelmasse zu realisieren.
Eine Messung der Impedanz des intrazellulären Wassers wird bewerkstelligt durch eine Messung der Impedanz des extrazellulären Wassers des Subjekts durch Anlegen eines Wechselstroms zwischen den vorgegebenen Teilen des Subjekts mit einer solchen geringeren Frequenz, dass er nur außerhalb einer Zellmembran des Subjekts fließt, und anschließendes Messen der Impedanz des Gesamtkörperwassers des Subjekts durch Anlegen eines Wechselstroms mit einer solchen höheren Frequenz zwischen den vorgegebenen Teilen des Subjekts, dass er sowohl außerhalb als auch innerhalb der Zellmembran des Subjekts fließt, und Berechnen der Impedanz des intrazellulären Wassers des Subjekts, welche gleich ist zu einer Inversen des Wertes, der abgeleitet wird durch Abziehen einer Inversen der gemessenen Impedanz des extrazellulären Wassers von einer Inversen der gemessenen Impedanz des Gesamtkörperwassers. In einer entsprechenden Art und Weise kann die Impedanz des intrazellulären Wassers in einer einfachen Art und Weise gemessen werden, was es ermöglicht, die Einschätzung der Muskelmasse in einer einfachen Art und Weise zu implementieren.
Ferner stellt die vorliegende Erfindung eine in einer hochgradigen Art und Weise präzise Einschätzung für die Muskelmasse bereit, unabhängig davon, ob die vorgegebenen Teile des Körpers beide Füße, eine Hand und ein Fuß oder beide Hände des Subjekts sind.
Es ist ebenso offensichtlich, dass eine Vorrichtung zum Einschätzen einer Muskelmasse im Einklang mit der vorliegenden Erfindung umfasst: eine Messeinheit; und eine Einschätzeinheit, wobei die besagte Messeinheit eine Impedanz eines intrazellulären Wassers eines Subjekts misst, und die besagte Einschätzeinheit eine Muskelmasse des Subjekts einschätzt, basierend auf der gemessenen Impedanz des intrazellulären Wassers, wobei die Vorrichtung einen Effekt des extrazellulären Wassers abschwächen kann, dessen Menge in einer wahrscheinlichen Art und Weise im täglichen Leben variiert, um eine Fähigkeit der in einer hochgradigen Art und Weise präzisen Einschätzung für die Muskelmasse bereitzustellen.
Ferner umfasst die besagte Einschätzeinheit weiter: eine Untereinheit zum Erfassen von persönlichen Daten; und eine Untereinheit zum Berechnen einer Muskelmasse, wobei die besagte Untereinheit zum Erfassen von persönlichen Daten persönliche Daten einschließlich einer Größe, eines Körpergewichts und eines Alters des Subjekts erfasst, und die besagte Untereinheit zur Berechnung der Muskelmasse die Muskelmasse des Subjekts im Einklang mit der vorgegebenen Einschätzformel unter Verwendung der erfassten persönlichen Daten und der gemessenen Impedanz des intrazellulären Wassers als die Variablen berechnet. Eine solche Konfiguration erleichtert die Einschätzung der Muskelmasse in einer erheblichen Art und Weise.
Die vorgegebene Einschätzformel ist eine, die durch die Gleichung (1) dargestellt wird, welche es ermöglicht, eine in einer hochgradigen Art und Weise präzise Einschätzung für die Muskelmasse zu realisieren.
Ferner umfasst die besagte Messeinheit weiter: eine erste Mess-Untereinheit, eine zweite Mess-Untereinheit; und eine Berechnungs-Untereinheit, wobei die besagte erste Mess-Untereinheit eine Impedanz eines extrazellulären Wassers des Subjekts misst, durch Anlegen eines Wechselstroms mit einer solchen geringeren Frequenz zwischen den vorgegebenen Teilen des Subjekts, das er nur außerhalb einer Zellmembran des Subjekts fließt, wobei die besagte Mess-Untereinheit eine Impedanz des Gesamtkörperwassers des Subjekts misst, durch Anlegen eines Wechselstroms mit einer solch höheren Frequenz zwischen den vorgegebenen Teilen des Subjekts, so dass er sowohl außerhalb als auch innerhalb der Zellmembran des Subjekts fließt, und wobei die besagte Berechnungs-Untereinheit die Impedanz des intrazellulären Wassers des Subjekts berechnet, welche gleich ist zu einer Inversen des Wertes, der abgeleitet wird durch Abziehen einer Inversen der gemessenen Impedanz des extrazellulären Wassers von einer Inversen der gemessenen Impedanz des Gesamtkörperwassers. In einer entsprechenden Art und Weise kann die Messeinheit zum Messen der Impedanz des intrazellulären Wassers in einer einfachen Art und Weise ausgebildet werden, was es möglich macht, die Vorrichtung zum Einschätzen der Muskelmasse in einer einfachen Art und Weise zu implementieren.
Ferner stellt die vorliegende Erfindung die Vorrichtung bereit, die zu einer in einer hochgradigen Art und Weise präzisen Einschätzung der Muskelmasse in der Lage ist, unabhängig davon, ob die vorgegebenen Teile des Subjektes beide Füße, eine Hand und ein Fuß oder beide Hände sind.

Claims

Ein Verfahren zum Einschätzen einer Muskelmasse, umfassend die Schritte: Messen einer Impedanz eines Intrazellularwassers eines Subjekts; und Einschätzen der Muskelmasse des Subjekts, basierend auf der gemessenen Impedanz des Intrazellularwassers, wobei der besagte Schritt des Einschätzens einer Muskelmasse des Subjekts ferner die folgenden Unterschritte umfasst: Erfassen von persönlichen Daten, umfassend die Größe, das Körpergewicht und das Alter des Subjekts; und Berechnen der Muskelmasse des Subjekts im Einklang mit einer vorgegebenen Schätzformel unter Verwendung der erfassten persönlichen Daten und der gemessenen Impedanz des Intrazellularwassers als die Variablen, dadurch gekennzeichnet, dass die besagte vorgegebene Schätzformel wie folgt ausgedrückt ist: MM = a × Ht2/ZICW + b × Wt + c × Alter + dwobei "MM" = Muskelmasse des Subjekts; "Ht" = Größe des Subjekts; "Wt" = Körpergewicht des Subjekts; "Alter" = Alter des Subjekts; Z_ICW = Impedanz des Intrazellularwassers des Subjekts; und "a", "b", "c" und "d" = Konstante.
Ein Verfahren des Einschätzens einer Muskelmasse im Einklang mit Anspruch 1, wobei der besagte Schritt des Messens der Impedanz des Intrazellularwassers eines Subjekts ferner die folgenden Unterschritte umfasst: Messen einer Impedanz eines Extrazellularwassers des Subjekts durch Anlegen eines Wechselstroms zwischen vorgegebenen Teilen des Subjekts mit einer derart niedrigeren Frequenz, dass er nur außerhalb einer Zellmembran des Subjekts fließt; Messen einer Impedanz eines Gesamtkörperwassers des Subjekts durch Anlegen eines Wechselstroms zwischen vorgegebenen Teilen des Subjekts mit einer derart höheren Frequenz, dass er sowohl außerhalb als auch innerhalb der Zellmembran des Subjekts fließt; und Berechnen der Impedanz des Intrazellularwassers des Subjekts, welche gleich ist zu der Inversen des Wertes, der abgeleitet wird durch Abziehen einer Inversen der gemessenen Impedanz des Extrazellularwassers von einer Inversen der gemessenen Impedanz des Gesamtkörperwassers.
Ein Verfahren des Einschätzens einer Muskelmasse im Einklang mit Anspruch 2, wobei die besagten vorgegebenen Teile des Subjekts beide Füße umfassen.
Ein Verfahren des Einschätzens einer Muskelmasse im Einklang mit Anspruch 2, wobei die besagten vorgegebenen Teile des Subjekts eine Hand und einen Fuß umfassen.
Ein Verfahren des Einschätzens einer Muskelmasse im Einklang mit Anspruch 2, wobei die besagten vorgegebenen Teile des Subjekts beide Hände umfassen.
Eine Vorrichtung (1) zum Einschätzen einer Muskelmasse, umfassend: eine Messeinheit (3, 4, 9, 10, 11, 12); und eine Einschätzeinheit, wobei die besagte Messeinheit (3, 4, 9, 10, 11, 12) eine Impedanz eines Intrazellularwassers eines Subjekts misst, und die besagte Einschätzeinheit die Muskelmasse des Subjektes basierend auf der gemessenen Impedanz des Intrazellularwassers abschätzt, wobei die besagte Einschätzeinheit ferner umfasst: eine Untereinheit zur Erfassung von persönlichen Daten; und eine Untereinheit zur Erfassung einer Muskelmasse, wobei die besagte Untereinheit zur Erfassung der persönlichen Daten persönliche Daten, umfassend die Größe, das Körpergewicht und das Alter des Subjekts erfasst, und wobei die besagte Untereinheit zur Berechnung der Muskelmasse die Muskelmasse des Subjekts im Einklang mit einer vorgegebenen Schätzformel unter Verwendung der erfassten persönlichen Daten und der gemessenen Impedanz des Intrazellularwassers als die Variablen berechnet, dadurch gekennzeichnet, dass die besagte vorgegebene Schätzformel wie folgt ausgedrückt wird: MM = a × Ht2/ZICW + b × Wt + c × Alter + dwobei "MM" = Muskelmasse des Subjekts; "Ht" = Größe des Subjekts; "Wt" = Körpergewicht des Subjekts; "Alter" = Alter des Subjekts; "Z_ICW" = Impedanz des Intrazellularwassers des Subjekts; und "a", "b", "c" und "d" = Konstante.
Eine Vorrichtung (1) zum Abschätzen einer Muskelmasse im Einklang mit Anspruch 6, wobei besagte Messeinheit ferner umfasst: eine erste Messungsuntereinheit; eine zweite Messungsuntereinheit; und eine Berechnungsuntereinheit, wobei besagte erste Messungsuntereinheit eine Impedanz eines Extrazellularwassers des Subjekts misst, durch Anlegen eines Wechselstroms zwischen vorgegebenen Teilen eines Subjekts mit einer solch geringeren Frequenz, dass er nur außerhalb einer Zellmembran des Subjekts fließt, wobei die besagte zweite Messungsuntereinheit eine Impedanz des Gesamtkörperwassers des Subjekts misst, durch Anlegen eines Wechselstroms zwischen den vorgegebenen Teilen des Subjekts mit einer solchen höheren Frequenz, dass er sowohl außerhalb als auch innerhalb der Zellmembran des Subjekts fließt, und wobei die besagte Berechungsuntereinheit die Impedanz des Intrazellularwassers des Subjekts berechnet, welche gleich ist zu einer Inversen des Wertes, der abgeleitet wird durch Abziehen einer Inversen der gemessenen Impedanz eines Extrazellularwassers von einer Inversen der gemessenen Impedanz eines Gesamtkörperwassers.
Eine Vorrichtung (1) zum Abschätzen einer Muskelmasse im Einklang mit Anspruch 7, wobei die besagten vorgegebenen Teile des Subjekts beide Füße umfassen.
Eine Vorrichtung (1) zum Abschätzen einer Muskelmasse im Einklang mit Anspruch 7, wobei die besagten vorgegebenen Teile des Subjekts eine Hand und ein Fuß umfassen.
Eine Vorrichtung (1) zum Abschätzen einer Muskelmasse im Einklang mit Anspruch 7, wobei die besagten vorgegebenen Teile des Subjekts beide Hände umfassen.