JPH08173395A - Living body electric impedance measuring system - Google Patents

Abstract

PURPOSE: To provide a living body electric impedance measuring system capable of easily estimating automatically and continuously the electric impedance of a human body so as to reduce the load of measurement. CONSTITUTION: A measurement signal generator 72 generates a measurement signal (current) Ia varying at every cycle of a clock CL within a frequency range of 1Hz-1MHz as the time passes and transmits the signal to an electrode Hc attached to a hand. When a measurement signal Ia is supplied to a human body, voltages Vp and Vc detected by a differential amplifier 81 and an I/V converter 91 are stored in sampling memories 84 and 94 through electrodes Hp, Lp and Lc attached to a hand or a leg. A CPU 3 calculates the electric impedance of the human body based on the voltages Vp and Vc stored in the sampling memories 84 and 94 and displays the calculation result on a display part 4. This measurement is performed at every time interval (t) of the measurement inputted from a keyboard 1 throughout an all measurement time T inputted also from the keyboard 1.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、電気インピーダンス
法に基づいて、被験者の体内水分量の経時変化等の推計
に有用な生体電気インピーダンス測定装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bioelectrical impedance measuring device which is useful for estimating changes in water content in a subject over time based on the electric impedance method.

【０００２】[0002]

【従来の技術】体内水分量は、血行動態や代謝能等と関
係しており、この体内水分量を測定できれば、心臓病、
腎臓病等の各種の水分分布異常を起こす疾患の把握や、
治療、例えば、人工透析時のモニタ、利尿薬投薬の適否
等に利用できると考えられている。この体内水分量を測
定する方法としては、体表面に装着された複数の電極間
に微小電流（例えば、３００μＡ）を流すと共に、この
微小電流の周波数を３〜４００ｋＨｚの周波数範囲でス
イープすることにより、身体の電気インピーダンスを測
定する生体電気インピーダンス法が知られている。
（「身体組成の評価法としての生体電気インピーダンス
法」，Baumgartner, R.N., etc. 著、「生体電気インピ
ーダンスとその臨床応用」，医用電子と生体工学，金井
寛 著，20(3) Jun 1982、「インピーダンス法による体
肢の水分分布の推定とその応用」，医用電子と生体工
学，波江野誠等 著，23(6) 1985、「インピーダンス法
による膀胱内尿量の長時間計測」，人間工学 口の町康
夫等著，28(3) 1992 等参照）。2. Description of the Related Art The amount of water in the body is related to hemodynamics and metabolic ability. If the amount of water in the body can be measured, heart disease,
Understanding of diseases that cause abnormal water distribution such as kidney disease,
It is considered that it can be used for treatment, for example, monitoring during artificial dialysis, adequacy of diuretic medication. As a method of measuring the amount of water in the body, a minute current (for example, 300 μA) is passed between a plurality of electrodes attached to the body surface, and the frequency of the minute current is swept in a frequency range of 3 to 400 kHz. , A bioelectrical impedance method for measuring the electrical impedance of the body is known.
("Bioelectrical impedance method as an evaluation method of body composition", by Baumgartner, RN, etc., "Bioelectrical impedance and its clinical application", Medical Electronics and Biotechnology, Kanai Hiroshi, 20 (3) Jun 1982, "Estimation of water distribution in body and limbs by impedance method and its application", Medical Electronics and Biotechnology, Makoto Haeno et al., 23 (6) 1985, "Long time measurement of urinary bladder volume by impedance method", Ergonomics Kuchinomachi Yasuo et al., 28 (3) 1992, etc.).

【０００３】人体等の生体系では、電気は主として細胞
内外の電解質溶液中のイオンによって運ばれる。このこ
とから、上記生体電気インピーダンス法では、図５に示
すように、人体の電気インピーダンスは、抵抗Ｒoのみ
からなる細胞外液インピーダンスと、抵抗Ｒiと容量Ｃ
とからなる細胞内液インピーダンスとの並列合成インピ
ーダンスと考える（容量分は細胞膜等が絶縁膜として働
くためである）。人体が同図に示すような等価回路モデ
ルとして表すことができるとすれば、非常に低い周波数
では、細胞膜（容量Ｃ）の電気インピーダンスは、電気
を通すには高すぎる。したがって、電気は細胞外液を通
してのみ流れ、測定される生体電気インピーダンスは純
粋に抵抗Ｒoである。次に、周波数が増加するにつれ
て、電流は細胞膜を貫通するようになり、測定される生
体電気インピーダンスには、抵抗分とリアクタンス分が
含まれる。非常に高い周波数では、細胞膜が容量性能力
を失うことにより、再び、純粋に合成抵抗Ｒi・Ｒo／
（Ｒi＋Ｒo）のみが測定される。このことから、周波数
をスイープすることにより、生体電気インピーダンス、
抵抗、リアクタンス等を求めることができ、これらの変
化により体内水分量（細胞外液）の変化を推計できる。
したがって、上記生体電気インピーダンス法は、各種医
療測定に応用できる。例えば、人工透析の治療中におい
ては、透析の行いすぎによって浮腫等の身体異常が発生
する可能性があるので、透析の終了時期を正確に知るこ
とが望まれている。そこで、人工透析の過程において体
内水分量が変化することに着目し、上述した電気インピ
ーダンス法によって身体の生体電気インピーダンスを測
定できれば、透析の終了時期を正確に知ることが可能と
なる。In a biological system such as the human body, electricity is mainly carried by ions in an electrolyte solution inside and outside cells. Therefore, in the bioelectrical impedance method, as shown in FIG. 5, the electrical impedance of the human body is the extracellular fluid impedance consisting only of the resistance Ro, the resistance Ri and the capacitance C.
It is considered to be a parallel synthetic impedance with the intracellular fluid impedance consisting of (and the capacitance is because the cell membrane or the like acts as an insulating film). If the human body can be represented as an equivalent circuit model as shown in the figure, at very low frequencies, the electrical impedance of the cell membrane (capacitance C) is too high to pass electricity. Therefore, electricity flows only through the extracellular fluid and the measured bioelectrical impedance is purely resistance Ro. Next, as the frequency increases, the electric current penetrates through the cell membrane, and the measured bioelectrical impedance includes a resistance component and a reactance component. At very high frequencies, the cell membrane loses its capacitive capacity, again resulting in purely synthetic resistance Ri.Ro/
Only (Ri + Ro) is measured. From this, by sweeping the frequency, bioelectrical impedance,
Resistance, reactance, etc. can be obtained, and changes in the body water content (extracellular fluid) can be estimated by these changes.
Therefore, the bioelectrical impedance method can be applied to various medical measurements. For example, during artificial dialysis treatment, physical abnormalities such as edema may occur due to excessive dialysis. Therefore, it is desired to accurately know the end time of dialysis. Therefore, if the bioelectrical impedance of the body can be measured by the above-mentioned electrical impedance method, focusing on the fact that the amount of water in the body changes during the process of artificial dialysis, it is possible to accurately know the end time of dialysis.

【０００４】また、例えば、高齢者等の介護において
は、自分で尿意や排尿の開始を知らせることが困難にな
る場合がある。そこで、従来は、おむつを着用したり、
膀胱にカテーテルを挿入し、定期的に排尿させていた。
しかしながら、おむつの着用は、行動の制約や、かぶれ
等を生じるという欠点があった。膀胱内の尿量の増加
は、体内水分量の変化であり、ゆえに、上述した電気イ
ンピーダンス法によって身体の生体電気インピーダンス
を測定すれば、膀胱内の尿量を測定することが可能とな
る。In addition, for example, when caring for an elderly person, it may be difficult to inform the user about the desire to urinate or the start of urination. So, in the past, you could wear a diaper,
He had a catheter inserted into his bladder and had micturition periodically.
However, wearing diapers has drawbacks such as restriction of behavior and rashes. An increase in the amount of urine in the bladder is a change in the amount of water in the body. Therefore, if the bioelectrical impedance of the body is measured by the above-mentioned electrical impedance method, the amount of urine in the bladder can be measured.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような状況においては、連続的に、あるいは所定の時
間間隔で、生体電気インピーダンスを測定し、この生体
電気インピーダンスに基づいて体内水分量を算出する必
要があるにもかかわらず、従来の生体電気インピーダン
ス測定装置では、１操作で１回の測定しかできない。こ
のため、測定者がストップウォッチ等を用いて時間を計
測し、所定の時間毎に測定を繰り返す必要があった。し
たがって、従来の生体電気インピーダンス測定装置で
は、測定の間、測定者が被測定者のそばに付き添わなけ
ればならず、また、測定を手動で繰り返し行う必要があ
るため、操作が非常に煩雑になるという問題があった。However, in the above situation, the bioelectrical impedance is measured continuously or at predetermined time intervals, and the water content in the body is calculated based on the bioelectrical impedance. Despite the necessity, the conventional bioelectrical impedance measuring device can perform only one measurement in one operation. Therefore, it is necessary for the measurer to measure the time using a stopwatch or the like and repeat the measurement at every predetermined time. Therefore, in the conventional bioelectrical impedance measuring device, during the measurement, the measurer must accompany the person to be measured, and since the measurement must be manually repeated, the operation becomes very complicated. There was a problem.

【０００６】この発明は、上述した事情に鑑みてなされ
たもので、自動的に継続して生体電気インピーダンスを
測定でき、操作負担を著しく軽減生体電気インピーダン
ス測定装置を提供することを目的としている。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a bioelectrical impedance measuring device capable of automatically and continuously measuring a bioelectrical impedance and remarkably reducing an operation load.

【０００７】[0007]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、所定の周波数幅の範囲で周
波数が時間と共に変化する測定信号を所定の時間間隔で
繰り返し生成し、生体に送出する測定信号生成手段と、
該測定信号生成手段から生体に送出された上記測定信号
に基づいて、上記生体の互いに隔たる任意の２つの表面
部位間に生じる電位差及び電流を検出する検出手段と、
該検出手段によって検出された電位差及び電流を周波数
毎に記憶するための記憶手段と、該記憶手段に周波数毎
に記憶された電位差及び電流に基づいて、上記生体の上
記部位間の電気インピーダンス又は電気インピーダンス
に基づく物理量を算出する演算手段と、該演算手段によ
って算出された結果を出力する出力手段とを備えてなる
ことを特徴としている。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention according to claim 1 repeatedly generates a measurement signal whose frequency changes with time in a predetermined frequency width range at predetermined time intervals, A measurement signal generating means to be sent to the living body,
Detection means for detecting a potential difference and a current generated between any two surface parts of the living body, which are separated from each other, based on the measurement signal sent from the measurement signal generating means to the living body;
Based on the potential difference and the current stored in the storage unit for each frequency, the storage unit for storing the potential difference and the current detected by the detection unit in each frequency, and the electrical impedance or the electrical impedance between the parts of the living body. It is characterized in that it comprises an arithmetic means for calculating a physical quantity based on impedance and an output means for outputting the result calculated by the arithmetic means.

【０００８】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の生体電気インピーダンス測定装置であって、算出さ
れる上記電気インピーダンスは、上記生体の細胞外液抵
抗、細胞内液抵抗及びこれらの時間的変化量であること
を特徴としている。The invention according to claim 2 is the bioelectrical impedance measuring device according to claim 1, wherein the calculated electrical impedance is the extracellular fluid resistance, intracellular fluid resistance and It is characterized by the amount of change over time.

【０００９】また、請求項３記載の発明は、上記所定の
時間間隔及び最初の測定から最後の測定までに要する全
測定時間を操作者が任意に設定又は設定変更するための
入力手段を備えていることを特徴としている。Further, the invention according to claim 3 is provided with an input means for the operator to arbitrarily set or change the predetermined time interval and the total measurement time required from the first measurement to the last measurement. It is characterized by being.

【００１０】[0010]

【作用】この発明の構成において、測定信号生成手段
は、所定の周波数幅の範囲で周波数が時間と共に変化す
る測定信号を所定の時間間隔で繰り返し生成し、生成し
た測定信号を生体に送出する。検出手段は、生体に送出
された上記測定信号に基づいて、生体の互いに隔たる任
意の２つの表面部位間の電位差及び上記２つの部位間を
流れる電流を検出する。検出された電位差及び電流は、
一旦、記憶手段に周波数毎に記憶される。演算手段は、
記憶手段に周波数毎に記憶された電位差及び電流に基づ
いて、上記生体の上記部位間のインピーダンスやインピ
ーダンス変化を算出する。算出された結果は、表示装置
やプリンタに出力される。上記測定は、操作者によって
設定された全測定時間の間、自動的に繰り返し行われ
る。In the configuration of the present invention, the measurement signal generating means repeatedly generates a measurement signal whose frequency changes with time in a predetermined frequency width range at predetermined time intervals and sends the generated measurement signal to the living body. The detection means detects a potential difference between any two surface portions of the living body that are separated from each other and a current flowing between the two portions based on the measurement signal sent to the living body. The detected potential difference and current are
The frequency is once stored in the storage means for each frequency. The calculation means is
Based on the potential difference and the current stored in the storage means for each frequency, the impedance between the parts of the living body and the impedance change are calculated. The calculated result is output to a display device or a printer. The measurement is automatically repeated during the whole measurement time set by the operator.

【００１１】[0011]

【実施例】次に、図面を参照してこの発明の実施例につ
いて説明する。 Ａ．実施例の構成 図１は、この発明の一実施例である人体電気インピーダ
ンス測定装置の電気的構成を示すブロック図である。同
測定装置１００は、人体における体内水分量の経時変化
を測定するための装置であり、キーボード１と、人体に
測定信号を送出し、これにより人体から得られる電圧電
流情報をデジタル処理するための測定処理部２と、装置
各部を制御すると共に、測定処理部２の処理結果に基づ
いて人体の電気インピーダンスを連続的に算出するため
のＣＰＵ（中央演算処理装置）３と、このＣＰＵ３によ
って算出された人体の電気インピーダンスを表示するた
めの表示部４と、ＣＰＵ３の処理プログラムを記憶する
ＲＯＭ５と、ＣＰＵ３の作業領域が設定されるＲＡＭ６
とから概略構成されている。上記キーボード１は、操作
者が全測定時間Ｔや測定間隔ｔ等を測定目的に応じて設
定／設定変更するための入力装置であり、キーボード１
から供給される各キーの操作データは、図示せぬキーコ
ード発生回路でキーコードに変換されてＣＰＵ３に供給
される。Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings. A. Configuration of Embodiment FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of a human body electrical impedance measuring apparatus according to an embodiment of the present invention. The measuring device 100 is a device for measuring the change over time in the body water content in the human body, and sends a measurement signal to the keyboard 1 and the human body to digitally process the voltage / current information obtained from the human body. The CPU (central processing unit) 3 for controlling the measurement processing unit 2 and each unit of the apparatus and continuously calculating the electrical impedance of the human body based on the processing result of the measurement processing unit 2, and the CPU 3 Display unit 4 for displaying the electric impedance of the human body, ROM 5 for storing the processing program of CPU 3, and RAM 6 in which the work area of CPU 3 is set.
It is composed of and. The keyboard 1 is an input device for the operator to set / change the total measurement time T, the measurement interval t, etc. according to the purpose of measurement.
The operation data of each key supplied from the above is converted into a key code by a key code generation circuit (not shown) and supplied to the CPU 3.

【００１２】また、上記測定処理部２は、基準クロック
発生器７１、測定信号発生器７２、出力バッファ７３及
び電極Ｈｃからなる出力処理回路と、電極Ｈｐ，Ｌｐ，
Ｌｃ、差動増幅器８１、Ｉ／Ｖ変換器９１、ＬＰＦ８
２，９２、Ａ／Ｄ変換器８３，９３、及びサンプリング
メモリ８４，９４からなる入力処理回路とから構成され
ている。測定処理部２において、基準クロック発生器７
１は、全測定時間Ｔの間、周期ｔのクロックＣＬを発生
し、測定信号発生器７２へ供給する。測定信号発生器７
２は、上記クロックＣＬ毎に、周波数が１〜１ＭＨｚの
範囲で時間の経過と共に変化する測定信号（電流）Ｉａ
を生成し、出力バッファ７３を介して、電極Ｈｃ（図４
参照）に送出する。この測定信号Ｉａの周波数は、ＣＰ
Ｕ３から供給されるセレクト信号ＳＥＬによってステッ
プ状に変化するようになっている。なお、この例では、
電極Ｈｃは、被験者の手に取り付けられる。それゆえ、
測定信号（電流）Ｉａは、被験者の手の部分から人体に
入る。The measurement processing unit 2 includes an output processing circuit including a reference clock generator 71, a measurement signal generator 72, an output buffer 73 and an electrode Hc, and electrodes Hp, Lp,
Lc, differential amplifier 81, I / V converter 91, LPF8
2, 92, A / D converters 83 and 93, and an input processing circuit including sampling memories 84 and 94. In the measurement processing unit 2, the reference clock generator 7
1 generates a clock CL having a cycle t during the entire measurement time T and supplies it to the measurement signal generator 72. Measurement signal generator 7
2 is a measurement signal (current) Ia whose frequency changes with time in the range of 1 to 1 MHz for each clock CL.
Generated via the output buffer 73 and the electrode Hc (see FIG.
See)). The frequency of this measurement signal Ia is CP
The selection signal SEL supplied from U3 changes stepwise. In this example,
The electrode Hc is attached to the hand of the subject. therefore,
The measurement signal (current) Ia enters the human body from the hand of the subject.

【００１３】次に、差動増幅器８１は、２つの電極Ｈ
ｐ，Ｌｐ間の電圧（電位差）を検出する。この例では、
電極Ｈｐは被験者の手に取り付けられ、電極Ｌｐは、脚
部に取り付けられる（同図参照）。したがって、差動増
幅器８１は、上記測定信号Ｉａが人体に供給されると、
被験者の手足間の電圧Ｖｐを検出し、ローパスフィルタ
８２へ供給することとなる。この電圧Ｖｐは、電極Ｈｐ
と電極Ｌｐとの間における人体の電気インピーダンスに
よる電圧降下である。ローパスフィルタ８２は、電圧Ｖ
ｐからノイズを除去し、Ａ／Ｄ変換器８３へ供給する。
Ａ／Ｄ変換器８３は、ＣＰＵ３からデジタル変換信号Ｓ
ｄが供給される度に、ノイズが除去された電圧Ｖｐをデ
ジタル信号に変換し、サンプリングメモリ８４へ供給す
る。サンプリングメモリ８４には、デジタル化された電
圧Ｖｐが全測定時間Ｔの間、クロックＣＬで規定される
周期ｔ毎、測定信号Ｉａの周波数毎に記憶される。Next, the differential amplifier 81 has two electrodes H
The voltage (potential difference) between p and Lp is detected. In this example,
The electrode Hp is attached to the hand of the subject, and the electrode Lp is attached to the leg (see the figure). Therefore, the differential amplifier 81, when the measurement signal Ia is supplied to the human body,
The voltage Vp between the subject's limbs is detected and supplied to the low-pass filter 82. This voltage Vp is applied to the electrode Hp
Is a voltage drop between the electrode and the electrode Lp due to the electrical impedance of the human body. The low-pass filter 82 has a voltage V
Noise is removed from p and supplied to the A / D converter 83.
The A / D converter 83 receives the digital conversion signal S from the CPU 3.
Every time d is supplied, the noise-removed voltage Vp is converted into a digital signal and supplied to the sampling memory 84. The digitized voltage Vp is stored in the sampling memory 84 for each period t defined by the clock CL and for each frequency of the measurement signal Ia during the entire measurement time T.

【００１４】次に、Ｉ／Ｖ変換器９１は、２つの電極Ｈ
ｃ，Ｌｃ間に流れる電流を検出して電圧に変換する。こ
の例では、電極Ｈｃは被験者の手に取り付けら、電極Ｌ
ｃは、脚部に取り付けられる（同図参照）。したがっ
て、Ｉ／Ｖ変換器９１は、測定信号Ｉａが人体に供給さ
れると、被験者の手に取り付けられた電極Ｈｃと、被験
者の手足間を流れる電流Ｉｂを検出し、電圧Ｖｃに変換
した後、ローパスフィルタ９２へ供給する。ローパスフ
ィルタ９２は、電圧Ｖｃからノイズを除去し、Ａ／Ｄ変
換器９３へ供給する。Ａ／Ｄ変換器９３は、ＣＰＵ３か
らデジタル変換信号Ｓｄが供給される度に、ノイズが除
去された電圧Ｖｃをデジタル信号に変換し、サンプリン
グメモリ９４へ供給する。サンプリングメモリ９４に
は、デジタル化された電圧Ｖｃが全測定時間Ｔの間、ク
ロックＣＬで規定される周期ｔ毎、測定信号Ｉａの周波
数毎に記憶される。Next, the I / V converter 91 has two electrodes H
The current flowing between c and Lc is detected and converted into a voltage. In this example, the electrode Hc is attached to the subject's hand and the electrode Lc
c is attached to the leg portion (see the figure). Therefore, when the measurement signal Ia is supplied to the human body, the I / V converter 91 detects the electrode Hc attached to the hand of the subject and the current Ib flowing between the limbs of the subject, and after converting to the voltage Vc. , Low-pass filter 92. The low-pass filter 92 removes noise from the voltage Vc and supplies it to the A / D converter 93. Each time the CPU 3 supplies the digital conversion signal Sd, the A / D converter 93 converts the noise-removed voltage Vc into a digital signal and supplies the digital signal to the sampling memory 94. In the sampling memory 94, the digitized voltage Vc is stored during the entire measurement time T at each cycle t defined by the clock CL and at each frequency of the measurement signal Ia.

【００１５】次に、ＣＰＵ３は、ＲＯＭ５に記憶された
処理プログラムに従って、上述の制御を行うほか、サン
プリングメモリ８４，９４に格納されている電圧Ｖｐ，
Ｖｃを逐次読み出して、被験者の電気インピーダンスＺ
（＝Ｖｐ／Ｖｃ）を算出する。算出された電気インピー
ダンスＺは、表示コントローラと表示器（例えばＬＣ
Ｄ）とからなる表示部４において表示される。Next, the CPU 3 performs the above-mentioned control in accordance with the processing program stored in the ROM 5, and the voltage Vp, stored in the sampling memories 84, 94.
Vc is sequentially read to obtain the subject's electrical impedance Z
(= Vp / Vc) is calculated. The calculated electrical impedance Z is displayed by a display controller and a display device (for example, LC
D) is displayed on the display unit 4.

【００１６】Ｂ．実施例の動作 次に、上述した構成の動作について説明する。図２は、
人体電気インピーダンス測定装置の動作を説明するため
のフローチャートであり、図３は、同動作を説明するた
めのタイミングチャートである。まず、測定開始に先だ
って、図４に示すように、電極Ｈｃ，Ｈｐを被験者の手
に、電極Ｌｐ，Ｌｃを被験者の脚部にそれぞれ取り付け
る（このとき、電極Ｈｃ，Ｌｃを、電極Ｈｐ，Ｌｐより
も人体の中心から遠い方に設置する）。次いで、キーボ
ード１に設けられた測定開始スイッチをオンとする。こ
れにより電源が投入され、ＣＰＵ３は、まず、所定の初
期設定を行った後、ステップＳ１において、測定信号発
生器７２にセレクト信号ＳＥＬを供給し、測定信号発生
器７２に周波数が１〜１ＭＨｚの範囲でで時間の経過と
共に変化する測定信号Ｉａを生成させ、電極Ｈｃから身
体へ送出させて最初の測定を開始する。測定信号Ｉａが
人体に供給されると、差動増幅器８１において、電極Ｈ
ｐ，Ｌｐが取り付けられた手足間で生じた電圧Ｖｐが検
出され、ローパスフィルタ８２を経てＡ／Ｄ変換器８３
へ供給される。一方、Ｉ／Ｖ変換器９１では、電極Ｈ
ｃ，Ｌｃが取り付けられた手足間を流れる電流Ｉｂが検
出され、電圧Ｖｃに変換された後、ローパスフィルタ９
２を経てＡ／Ｄ変換器９３へ供給される。このとき、Ｃ
ＰＵ３からは、サンプリング周期毎にＡ／Ｄ変換器８
３，９３に対してデジタル変換信号Ｓｄが供給される。B. Operation of the Embodiment Next, the operation of the above configuration will be described. Figure 2
4 is a flowchart for explaining the operation of the human body electrical impedance measuring apparatus, and FIG. 3 is a timing chart for explaining the operation. First, prior to the start of measurement, as shown in FIG. 4, the electrodes Hc and Hp are attached to the subject's hand and the electrodes Lp and Lc are attached to the subject's leg (at this time, the electrodes Hc and Lc are attached to the electrodes Hp and Lp. Installed farther from the center of the human body). Then, the measurement start switch provided on the keyboard 1 is turned on. As a result, the power is turned on, and the CPU 3 first performs a predetermined initial setting, and then, in step S1, supplies the select signal SEL to the measurement signal generator 72 so that the measurement signal generator 72 has a frequency of 1 to 1 MHz. A measurement signal Ia that changes over time in the range is generated and sent from the electrode Hc to the body to start the first measurement. When the measurement signal Ia is supplied to the human body, in the differential amplifier 81, the electrode H
The voltage Vp generated between the limbs to which p and Lp are attached is detected, and passes through the low pass filter 82 and the A / D converter 83.
Supplied to On the other hand, in the I / V converter 91, the electrode H
After the current Ib flowing between the limbs to which c and Lc are attached is detected and converted into the voltage Vc, the low-pass filter 9
It is then supplied to the A / D converter 93 via 2. At this time, C
From the PU3, the A / D converter 8 is supplied every sampling cycle.
The digital conversion signal Sd is supplied to 3, 93.

【００１７】Ａ／Ｄ変換器８３では、デジタル変換信号
Ｓｄの供給を受ける度に、電圧Ｖｐをデジタル信号に変
換し、サンプリングメモリ８４へ供給する。サンプリン
グメモリ８４は、デジタル化された電圧Ｖｐを順次記憶
する。一方、Ａ／Ｄ変換器９３では、デジタル変換信号
Ｓｄの供給を受ける度に、電圧Ｖｃをデジタル信号に変
換し、サンプリングメモリ９４に供給する。サンプリン
グメモリは、デジタル化された電圧Ｖｃを順次記憶す
る。測定信号Ｉａの所定の周波数（１〜１ＭＨｚ）範囲
での測定が終了すると、ＣＰＵ３は、ステップＳ２へ移
り、測定信号Ｉａの周波数毎に検出された電圧Ｖｐ，Ｖ
ｃに基づいて、被験者の電気インピーダンスを所定のア
ルゴリズムに基づいて計算し、得られた電気インピーダ
ンスをＲＡＭ６に記憶すると共に、表示部４に表示させ
る。Each time the A / D converter 83 receives the supply of the digital conversion signal Sd, the voltage Vp is converted into a digital signal and supplied to the sampling memory 84. The sampling memory 84 sequentially stores the digitized voltage Vp. On the other hand, in the A / D converter 93, each time the digital conversion signal Sd is supplied, the voltage Vc is converted into a digital signal and supplied to the sampling memory 94. The sampling memory sequentially stores the digitized voltage Vc. When the measurement of the measurement signal Ia in the predetermined frequency range (1 to 1 MHz) is completed, the CPU 3 moves to step S2 and detects the voltage Vp, V detected for each frequency of the measurement signal Ia.
Based on c, the electrical impedance of the subject is calculated based on a predetermined algorithm, and the obtained electrical impedance is stored in the RAM 6 and displayed on the display unit 4.

【００１８】この後、ＣＰＵ３は、ステップ３におい
て、全測定時間Ｔ（図３）が経過したか否かを判断す
る。この判断において、全測定時間Ｔが経過したとの結
論が得られれば、以後の測定処理（ステップＳ１〜Ｓ
４）を終了するが、いま、最初の測定なので、全測定時
間Ｔがいまだ経過していないと判断され、ステップＳ４
へ進んで、測定間隔に相当する時間ｔ（同図）が経過す
るのを待つ。そして、測定間隔に相当する時間ｔ（同
図）が経過すると、再び、ステップＳ１に戻って、上述
の処理を、全測定時間Ｔが経過するまで、繰り返す。Thereafter, the CPU 3 determines in step 3 whether or not the total measurement time T (FIG. 3) has elapsed. In this determination, if it is concluded that the total measurement time T has elapsed, the subsequent measurement process (steps S1 to S
4) is ended, but since it is the first measurement now, it is judged that the total measurement time T has not yet elapsed, and step S4
Then, the process waits until the time t (FIG. 3) corresponding to the measurement interval elapses. Then, when the time t (FIG. 3) corresponding to the measurement interval has elapsed, the process returns to step S1 again, and the above-described processing is repeated until the total measurement time T has elapsed.

【００１９】このように、上記構成によれば、所定の測
定間隔ｔで、自動的にかつ継続的に被験者の電気インピ
ーダンスを測定でき、この測定値に基づいて、被験者の
体内水分量の経時変化を推計できるので、操作負担を著
しく軽減できる。したがって、例えば、尿量の測定への
適用が期待できる。As described above, according to the above configuration, the electrical impedance of the subject can be automatically and continuously measured at the predetermined measurement interval t, and the change in the body water content of the subject over time is based on the measured value. Since it can be estimated, the operation load can be significantly reduced. Therefore, for example, application to measurement of urine volume can be expected.

【００２０】以上、この発明の実施例を図面により詳述
してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるもの
ではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変
更等があってもこの発明に含まれる。例えば、算出され
た人体の電気インピーダンスをプリンタに出力するよう
にしても良い。また、上述の実施例では、測定信号の周
波数をステップ状に変化させたが、連続的にスイープす
るようにしても良い。また、算出される電気インピーダ
ンスは人体の合成電気インピーダンスに限らず、例え
ば、人体の細胞外液抵抗、細胞内液抵抗及びこれらの時
間的変化量並びにこれらの一部であっても良く、このよ
うにすれば、透析の状態測定への適用が期待できる。ま
た、電極の取付箇所は、手や脚に限定されない。The embodiment of the present invention has been described in detail above with reference to the drawings. However, the specific structure is not limited to this embodiment, and there are design changes and the like within the scope not departing from the gist of the present invention. Also included in the present invention. For example, the calculated electrical impedance of the human body may be output to the printer. Further, although the frequency of the measurement signal is changed stepwise in the above-described embodiment, it may be continuously swept. Further, the calculated electrical impedance is not limited to the synthetic electrical impedance of the human body, and may be, for example, the extracellular fluid resistance of the human body, the intracellular fluid resistance, the temporal change amount thereof, or a part thereof. If so, application to dialysis condition measurement can be expected. Moreover, the attachment location of the electrode is not limited to the hand or the leg.

【００２１】[0021]

【発明の効果】以上説明したように、この発明の構成に
よれば、所定の測定間隔ｔで、自動的にかつ継続的に被
験者の電気インピーダンスを測定でき、この測定値に基
づいて、例えば、被験者の体内水分量の経時変化を推計
できるので、操作負担を著しく軽減できる。したがっ
て、例えば、体脂肪の測定、尿量の測定や透析の状態測
定への適用が期待できる。As described above, according to the configuration of the present invention, the electrical impedance of the subject can be automatically and continuously measured at the predetermined measurement interval t, and based on the measured value, for example, Since it is possible to estimate the change over time in the body water content of the subject, the operation load can be significantly reduced. Therefore, for example, it can be expected to be applied to the measurement of body fat, the measurement of urine volume, and the measurement of dialysis condition.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】この発明の一実施例である人体電気インピーダ
ンス測定装置の電気的構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of a human body electrical impedance measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図２】同測定装置の動作を説明するためのフローチャ
ートである。FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of the measuring apparatus.

【図３】同測定装置の動作を説明するためのタイミング
チャートである。FIG. 3 is a timing chart for explaining the operation of the measuring apparatus.

【図４】同測定装置の各種電極の取付状態を示す図であ
る。FIG. 4 is a diagram showing a mounting state of various electrodes of the measuring apparatus.

【図５】人体電気インピーダンスの等価回路モデルを示
す図である。FIG. 5 is a diagram showing an equivalent circuit model of human body electrical impedance.

【符号の説明】 ２ 測定処理部 ３ ＣＰＵ（演算手段） ７１ 基準クロック発生器 ７２ 測定信号発生器（測定信号生成手段） ７３ 出力バッファ ８１ 差動アンプ（検出手段） ８２，９２ ローパスフィルタ ８３，９３ Ａ／Ｄ変換器（検出手段） ８４，９４ サンプリングメモリ ９１ Ｉ／Ｖ変換器（検出手段）[Explanation of reference numerals] 2 measurement processing unit 3 CPU (arithmetic means) 71 reference clock generator 72 measurement signal generator (measurement signal generation means) 73 output buffer 81 differential amplifier (detection means) 82, 92 low-pass filter 83, 93 A / D converter (detection means) 84,94 Sampling memory 91 I / V converter (detection means)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 所定の周波数幅の範囲で周波数が時間と
共に変化する測定信号を所定の時間間隔で繰り返し生成
し、生体に送出する測定信号生成手段と、 該測定信号生成手段から生体に送出された前記測定信号
に基づいて、前記生体の互いに隔たる任意の２つの表面
部位間に生じる電位差及び電流を検出する検出手段と、
該検出手段によって検出された電位差及び電流を周波数
毎に記憶するための記憶手段と、 該記憶手段に周波数毎に記憶された電位差及び電流に基
づいて、前記生体の前記部位間の電気インピーダンス又
は電気インピーダンスに基づく物理量を算出する演算手
段と、該演算手段によって算出された結果を出力する出
力手段とを備えてなることを特徴とする生体電気インピ
ーダンス測定装置。1. A measurement signal generating means for repeatedly generating a measurement signal whose frequency changes with time in a predetermined frequency width range at a predetermined time interval and sending the measurement signal to a living body, and a measurement signal generating means for sending the measurement signal to the living body. And a detection unit that detects a potential difference and a current generated between any two surface parts of the living body that are separated from each other based on the measurement signal,
Based on the potential difference and the current stored in the storage unit for each frequency, the electrical impedance or the electrical impedance between the parts of the living body is stored based on the potential difference and the current stored in the storage unit. A bioelectrical impedance measuring device comprising: an arithmetic means for calculating a physical quantity based on impedance; and an output means for outputting a result calculated by the arithmetic means. 【請求項２】 算出される前記電気インピーダンスは、
前記生体の細胞外液抵抗、細胞内液抵抗及びこれらの時
間的変化量であることを特徴とする請求項１記載の生体
電気インピーダンス測定装置。2. The calculated electrical impedance is
The bioelectrical impedance measuring device according to claim 1, wherein the extracellular fluid resistance, the intracellular fluid resistance of the living body, and a temporal change amount of these are measured. 【請求項３】 前記所定の時間間隔及び最初の測定から
最後の測定までに要する全測定時間を操作者が任意に設
定するための入力手段を備えていることを特徴とする請
求項１又は２記載の生体電気インピーダンス測定装置。3. The input means for allowing an operator to arbitrarily set the predetermined time interval and the total measurement time required from the first measurement to the last measurement. The bioelectrical impedance measuring device described.