JPH0349B2 - - Google Patents
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- JPH0349B2 JPH0349B2 JP62116335A JP11633587A JPH0349B2 JP H0349 B2 JPH0349 B2 JP H0349B2 JP 62116335 A JP62116335 A JP 62116335A JP 11633587 A JP11633587 A JP 11633587A JP H0349 B2 JPH0349 B2 JP H0349B2
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- volume
- electrodes
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 11
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Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
- A61B5/107—Measuring physical dimensions, e.g. size of the entire body or parts thereof
- A61B5/1073—Measuring volume, e.g. of limbs
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
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- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
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- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、医用や保健、スポーツ等に用いられ
る計測装置に関し、特に体肢の容積(容積変化を
含む)を計測するのに用いられる装置に関する。
る計測装置に関し、特に体肢の容積(容積変化を
含む)を計測するのに用いられる装置に関する。
従来のこの種の装置としては、第2図に示すよ
うなプレチスモグラフ(plethysmograph)と呼
ばれるものがあり、体肢1に巻きつけられた一対
の電流印加電極2a,2bと、一対の電圧検出電
極3a,3bとが設けられて、電流印加電極2
a,2b間に所定の交流電流が流され、電圧検出
電極3a,3b間の電圧を測定することにより、
同電極3a,3b間のインピーダンスまたはアド
ミツクタンスが求められるようになつている。
うなプレチスモグラフ(plethysmograph)と呼
ばれるものがあり、体肢1に巻きつけられた一対
の電流印加電極2a,2bと、一対の電圧検出電
極3a,3bとが設けられて、電流印加電極2
a,2b間に所定の交流電流が流され、電圧検出
電極3a,3b間の電圧を測定することにより、
同電極3a,3b間のインピーダンスまたはアド
ミツクタンスが求められるようになつている。
すなわち、電圧検出電極3a,3b間における
体肢1の容積が大きくなるほど上記インピーダン
スが減少し、あるいは上記アドミツタンスが増大
するので、その測定値により上記体脂1の容積が
推定される。
体肢1の容積が大きくなるほど上記インピーダン
スが減少し、あるいは上記アドミツタンスが増大
するので、その測定値により上記体脂1の容積が
推定される。
また、体肢1を取り囲む筒状タンク壁4の内側
に端部可撓壁5a,5bで支持されたゴム膜製内
筒壁6が設けられて、タンク壁4と内筒壁6との
間に充填された水Wが、体肢1の挿入に伴いオー
バーフロー管7に溢流する水量を測定すること
で、体肢1の容積が計測される。
に端部可撓壁5a,5bで支持されたゴム膜製内
筒壁6が設けられて、タンク壁4と内筒壁6との
間に充填された水Wが、体肢1の挿入に伴いオー
バーフロー管7に溢流する水量を測定すること
で、体肢1の容積が計測される。
なお、上述の計測により得られる体肢の容積の
変化は、動脈や静脈における血液の移動に基づく
ものと推定される。
変化は、動脈や静脈における血液の移動に基づく
ものと推定される。
ところで、上述のような従来の体肢容積計測装
置では、電圧検出電極3a,3b間のインピーダ
ンスまたはアドミツタンスを測定する場合、電流
印加電極2a,2bの間には人体に対する危険防
止のため、少量の交流電流しか流すことができ
ず、したがつて測定精度を高めることができない
という問題点があり、人体に各電極を装着するの
に熟練を必要とするという問題点もある。
置では、電圧検出電極3a,3b間のインピーダ
ンスまたはアドミツタンスを測定する場合、電流
印加電極2a,2bの間には人体に対する危険防
止のため、少量の交流電流しか流すことができ
ず、したがつて測定精度を高めることができない
という問題点があり、人体に各電極を装着するの
に熟練を必要とするという問題点もある。
またオーバーフロー管7への水の溢流量を測定
する場合は、端部可撓壁5a,5bの張り出し変
形を伴うことにより、体肢の容積変化に対応する
正確な水の溢流量を測定できないという問題点が
ある。
する場合は、端部可撓壁5a,5bの張り出し変
形を伴うことにより、体肢の容積変化に対応する
正確な水の溢流量を測定できないという問題点が
ある。
本発明は、上述のような問題点を解決しようと
するもので、体肢に直接電流を流すことなく、体
肢を取り囲むタンク内の電導性液体の液量変化に
伴う同液体ののインピーダンスまたはアドミツタ
ンスの変化を測定することにより、体肢の容積を
正確に且つ簡便に計測できるようにした、体肢容
積計測装置を提供することを目的とする。
するもので、体肢に直接電流を流すことなく、体
肢を取り囲むタンク内の電導性液体の液量変化に
伴う同液体ののインピーダンスまたはアドミツタ
ンスの変化を測定することにより、体肢の容積を
正確に且つ簡便に計測できるようにした、体肢容
積計測装置を提供することを目的とする。
上述の目的を達成するため、本発明の体肢容積
計測装置は、剛性外筒と同外筒の内方に配設され
た可撓性内筒とをそなえて、上記の外筒と内筒と
の間に流量調節式液体収容部を形成されるととも
に上記内筒の内方に体肢受入部を形成されたタン
クからなり、上記の外筒および内筒が、いずれも
電気絶縁性の材質で構成されて、上記液体が電導
性を有し、かつ、上記外筒においてその長手方向
に互いに離隔して取付けられた複数の電極と、こ
れらの電極間における上記液体のンピーダンスま
たはアドミツタンスを測定する手段とが設けられ
たことを特徴としている。
計測装置は、剛性外筒と同外筒の内方に配設され
た可撓性内筒とをそなえて、上記の外筒と内筒と
の間に流量調節式液体収容部を形成されるととも
に上記内筒の内方に体肢受入部を形成されたタン
クからなり、上記の外筒および内筒が、いずれも
電気絶縁性の材質で構成されて、上記液体が電導
性を有し、かつ、上記外筒においてその長手方向
に互いに離隔して取付けられた複数の電極と、こ
れらの電極間における上記液体のンピーダンスま
たはアドミツタンスを測定する手段とが設けられ
たことを特徴としている。
上述の本発明の体肢容積計測装置では、可撓壁
内筒の内方における体肢受入部に体肢が挿入され
るのに伴つて、外筒と内筒との間における液体収
容部の液量が変化し、このようにして液量の変化
した電導性の液体のインピーダンスまたはアドミ
ツタンスが、上記外筒に取付けらた複数の電極の
相互間で測定されることにより、上記電極間にお
ける体肢の容積が間接的に計測されるようにな
る。
内筒の内方における体肢受入部に体肢が挿入され
るのに伴つて、外筒と内筒との間における液体収
容部の液量が変化し、このようにして液量の変化
した電導性の液体のインピーダンスまたはアドミ
ツタンスが、上記外筒に取付けらた複数の電極の
相互間で測定されることにより、上記電極間にお
ける体肢の容積が間接的に計測されるようにな
る。
以下、図面により本発明の一実施例としての体
肢容積計測装置について説明すると、第1図はそ
の模式的縦断面図である。
肢容積計測装置について説明すると、第1図はそ
の模式的縦断面図である。
第1図に示すように、ベース部材10上に剛性
外筒11が設置されるとともに、同外筒11の内
方に可撓壁内筒12が配設されて、同内筒12の
両端のフランジ状端部12a,12bの周縁は、
外筒11の端部内面に液密に取付けられている。
外筒11が設置されるとともに、同外筒11の内
方に可撓壁内筒12が配設されて、同内筒12の
両端のフランジ状端部12a,12bの周縁は、
外筒11の端部内面に液密に取付けられている。
このようにして、外筒11と内筒12との間
に、流量調節式液体収容部13が形成され、同液
体収容部13は、電解液タンク14に連通されて
いる。すなわち、液体収容部13内には、電導性
の液体としての電解液W′が供給されるようにな
つており、この電解液としては、生理食塩水また
は、これより低濃度の食塩水などが用いられる。
に、流量調節式液体収容部13が形成され、同液
体収容部13は、電解液タンク14に連通されて
いる。すなわち、液体収容部13内には、電導性
の液体としての電解液W′が供給されるようにな
つており、この電解液としては、生理食塩水また
は、これより低濃度の食塩水などが用いられる。
また、電解液タンク14の気相部にはプレツシ
ヤーコントローラ15が接続されており、液体収
容部13内の液圧を検知するセンサー16からの
検知信号に応じてプレツシヤーコントローラ15
から電解液タンク14内へ作動圧が供給されるこ
とにより、上記液圧を所定値に保つ制御が行なわ
れるようになつている。すなわち、電解液タンク
14とプレツシヤーコントローラ15およびセン
サー16とにより液圧調節手段が構成される。
ヤーコントローラ15が接続されており、液体収
容部13内の液圧を検知するセンサー16からの
検知信号に応じてプレツシヤーコントローラ15
から電解液タンク14内へ作動圧が供給されるこ
とにより、上記液圧を所定値に保つ制御が行なわ
れるようになつている。すなわち、電解液タンク
14とプレツシヤーコントローラ15およびセン
サー16とにより液圧調節手段が構成される。
外筒11はアクリル樹脂などの電気絶縁性材質
で構成されており、内筒12は内方に体肢Aを受
入れるための体肢受入れ部Bを有するゴムチユー
ブのごとき可撓部材として構成されている。そし
て、外筒11の内周部には、その長手方向に互い
に離隔するように、一対の電流印加電極17a,
17bと同電極17a,17bの相互間における
4個の電圧検出電極18a,18b,18c,1
8dとが配設され、これらの電極は、インピーダ
ンスまたはアドミツタンスを測定する計測器19
の所要の端子に接続され得るようになつている。
で構成されており、内筒12は内方に体肢Aを受
入れるための体肢受入れ部Bを有するゴムチユー
ブのごとき可撓部材として構成されている。そし
て、外筒11の内周部には、その長手方向に互い
に離隔するように、一対の電流印加電極17a,
17bと同電極17a,17bの相互間における
4個の電圧検出電極18a,18b,18c,1
8dとが配設され、これらの電極は、インピーダ
ンスまたはアドミツタンスを測定する計測器19
の所要の端子に接続され得るようになつている。
なお、ベース部材10の両端部には、それぞれ
体肢Aのための受け部20a,20bが設けられ
ている。
体肢Aのための受け部20a,20bが設けられ
ている。
上述の構成により、体肢Aの所要部分の容積測
定に際しては、まず、液体収容部13に適量の電
解液が供給され、ついで、体肢Aが体肢受入れ部
Bに挿入された後、電流印加電極17a,17b
間に所要の交流定電流が流される。
定に際しては、まず、液体収容部13に適量の電
解液が供給され、ついで、体肢Aが体肢受入れ部
Bに挿入された後、電流印加電極17a,17b
間に所要の交流定電流が流される。
このような準備操作が行なわれてから、容積を
計測しようとする体肢部分の両端における電圧検
出電極18b,18cの相互間のインピーダンス
またはアドミツタンスの測定が計測器19により
行なわれる。
計測しようとする体肢部分の両端における電圧検
出電極18b,18cの相互間のインピーダンス
またはアドミツタンスの測定が計測器19により
行なわれる。
すなわち、上記体肢部分におけるインピーダン
スをZとし、上記電圧検出電極18b,18c間
の距離をLとし、上記体肢部分に対応する液体収
容部13の電解液部分の平均横断面積をSとし、
かつ、上記電解液の比抵抗をρSとすれば、 Z=ρS・L/S したがつて S=ρS・L/Z 上記電解液部分の容積Vsは、S・Lに近似さ
れるから、 VS=ρs・L2/Z 上記体肢部分の容積をVとし、同体肢部分に対
応する外筒11内の容積をVTとすれば、これら
と前記VSとの関係から次式が成立し、これによ
り体肢部分の容積Vが求められる。
スをZとし、上記電圧検出電極18b,18c間
の距離をLとし、上記体肢部分に対応する液体収
容部13の電解液部分の平均横断面積をSとし、
かつ、上記電解液の比抵抗をρSとすれば、 Z=ρS・L/S したがつて S=ρS・L/Z 上記電解液部分の容積Vsは、S・Lに近似さ
れるから、 VS=ρs・L2/Z 上記体肢部分の容積をVとし、同体肢部分に対
応する外筒11内の容積をVTとすれば、これら
と前記VSとの関係から次式が成立し、これによ
り体肢部分の容積Vが求められる。
V=VT−VS=VT−ρS・L2/Z
また血液の流入流出による容積Vの変化分ΔV
は、インピーダンスZの変化分ΔZを用いて次の
ように表される。
は、インピーダンスZの変化分ΔZを用いて次の
ように表される。
ΔV=(ρS・L2/Z2)・ΔZ
なお、前記体肢部分の血圧とその周囲の圧力と
の差圧の設定が、プレツシヤーコントローラ15
によつて自由に行なわれ、これにより、種々の圧
力条件下でΔVの計測を行ない、動静脈血管の特
性についての推定を行なうことができる。
の差圧の設定が、プレツシヤーコントローラ15
によつて自由に行なわれ、これにより、種々の圧
力条件下でΔVの計測を行ない、動静脈血管の特
性についての推定を行なうことができる。
また、前述の説明では電圧検出電極18b,1
8cの相互間のインピーダンスの測定が行なわれ
ているが、各電圧検出電極18a〜18dの任意
の2つを選択してその相互間のインピーダンスの
測定を行なうことができる。
8cの相互間のインピーダンスの測定が行なわれ
ているが、各電圧検出電極18a〜18dの任意
の2つを選択してその相互間のインピーダンスの
測定を行なうことができる。
さらに、所要の電圧検出電極を外筒11の長手
方向に摺動できるようにして、電極相互間の距離
Lを自由に設定できるようにしてもよい。
方向に摺動できるようにして、電極相互間の距離
Lを自由に設定できるようにしてもよい。
アドミツタンスの測定については、インピーダ
ンスの逆数として簡単に求めることができ、この
場合も、前述のインピーダンスの測定の場合と同
様の操作で、体肢部分の容積を計測することがで
きる。
ンスの逆数として簡単に求めることができ、この
場合も、前述のインピーダンスの測定の場合と同
様の操作で、体肢部分の容積を計測することがで
きる。
以上詳述したことから明らかなように、本発明
の体肢容積計測装置によれば、次のような効果な
いし利点が得られる。
の体肢容積計測装置によれば、次のような効果な
いし利点が得られる。
(1) 装置両端部のコンプライアンスに依存せず、
従来の場合のような端部可撓壁(第2図符号5
a,5b参照)の張り出し変形に伴う測定誤差
を生じることがない。
従来の場合のような端部可撓壁(第2図符号5
a,5b参照)の張り出し変形に伴う測定誤差
を生じることがない。
(2) 測定すべき体肢部分の領域を明確にすること
ができる。
ができる。
(3) 液圧調節手段を用いることにより、体肢部分
の血圧とその周囲の圧力との差圧の設定が、自
由に行なわれる。
の血圧とその周囲の圧力との差圧の設定が、自
由に行なわれる。
(4) 体肢に電極を直接接触させる必要がないの
で、体肢に電極を取り付ける手間がかからず、
測定操作が簡便になり、また、通電電流を十分
大きく設定しても人体には危険がなく、測定の
精度が高くなる。
で、体肢に電極を取り付ける手間がかからず、
測定操作が簡便になり、また、通電電流を十分
大きく設定しても人体には危険がなく、測定の
精度が高くなる。
(5) 従来の装置の場合のように体肢自体について
のインピーダンスまたはアドミツタンスを測定
するのではないから、血液の比抵抗を必要とせ
ずに測定を行なうことができる。
のインピーダンスまたはアドミツタンスを測定
するのではないから、血液の比抵抗を必要とせ
ずに測定を行なうことができる。
第1図は本発明の一実施例としての体肢容積計
測装置を示す模式的縦断面図であり、第2図は従
来の体肢容積計測装置の模式的縦断面図である。 10……ベース部材、11……外筒、12……
内筒、12a,12b……フランジ状端部、13
……液体収容部、14……電解液タンク、15…
…プレツシヤーコントローラ、16……センサ
ー、17a,17b……電流印加電極、18a,
18b,18c,18d……電圧検出電極、19
……計測器、20a,20b……受け部、A……
体肢、B……体肢受入れ部、W′……電解液。
測装置を示す模式的縦断面図であり、第2図は従
来の体肢容積計測装置の模式的縦断面図である。 10……ベース部材、11……外筒、12……
内筒、12a,12b……フランジ状端部、13
……液体収容部、14……電解液タンク、15…
…プレツシヤーコントローラ、16……センサ
ー、17a,17b……電流印加電極、18a,
18b,18c,18d……電圧検出電極、19
……計測器、20a,20b……受け部、A……
体肢、B……体肢受入れ部、W′……電解液。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 剛性外筒と同外筒の内方に配設された可撓性
内筒とをそなえて、上記の外筒と内筒との間に液
量調節式液体収容部を形成されるとともに上記内
筒の内方に体肢受入部を形成されたタンクからな
り、上記の外筒および内筒が、いずれも電気絶縁
性の材質で構成されて、上記液体が電導性を有
し、かつ、上記外筒においてその長手方向に互い
に離隔して取付けられた複数の電極と、これらの
電極間における上記液体のインピーダンスまたは
アドミツタンスを測定する手段とが設けられたこ
とを特徴とする、体肢容積計測装置。 2 上記電極が上記外筒の長手方向に移動調節可
能に設けられた、特許請求の範囲第1項に記載の
体肢容積計測装置。 3 上記液体収容部に、同液体収容部内の液圧を
調節しうる液圧調節手段が接続された、特許請求
の範囲第1項または第2項に記載の体肢容積計測
装置。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62116335A JPS63281626A (ja) | 1987-05-13 | 1987-05-13 | 体肢容積計測装置 |
US07/188,997 US4875488A (en) | 1987-05-13 | 1988-05-02 | System for measuring the volume of a part of a human body |
GB8810992A GB2205163B (en) | 1987-05-13 | 1988-05-10 | Apparatus for measuring the volume of a part of a human body |
DE3816209A DE3816209A1 (de) | 1987-05-13 | 1988-05-11 | System zum messen des volumens eines teils des menschlichen koerpers |
FR888806408A FR2615093B1 (fr) | 1987-05-13 | 1988-05-11 | Systeme pour mesurer le volume d'une partie d'un corps humain |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62116335A JPS63281626A (ja) | 1987-05-13 | 1987-05-13 | 体肢容積計測装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63281626A JPS63281626A (ja) | 1988-11-18 |
JPH0349B2 true JPH0349B2 (ja) | 1991-01-07 |
Family
ID=14684408
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62116335A Granted JPS63281626A (ja) | 1987-05-13 | 1987-05-13 | 体肢容積計測装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4875488A (ja) |
JP (1) | JPS63281626A (ja) |
DE (1) | DE3816209A1 (ja) |
FR (1) | FR2615093B1 (ja) |
GB (1) | GB2205163B (ja) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2682279A1 (fr) * | 1991-10-11 | 1993-04-16 | Tissot Marie Francoise | Appareil pour mesurer le volume d'un membre. |
US5497787A (en) * | 1994-08-05 | 1996-03-12 | Nemesdy; Gabor | Limb monitoring method and associated apparatus |
GB0106111D0 (en) * | 2001-03-13 | 2001-05-02 | Degun Michael | Improvements in orthopaedic splints |
US7011631B2 (en) * | 2003-01-21 | 2006-03-14 | Hemonix, Inc. | Noninvasive method of measuring blood density and hematocrit |
US7250775B1 (en) * | 2003-11-12 | 2007-07-31 | The Regents Of The University Of California | Microfluidic devices and methods based on measurements of electrical admittance |
US7225554B2 (en) * | 2004-02-27 | 2007-06-05 | Children's Hospital Boston | Apparatus and method for measuring a human head |
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