JP7655199B2 - 生体電気インピーダンスの測定装置および測定方法 - Google Patents
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Description
図1は、第1実施形態の生体電気インピーダンスの測定装置の構成を示した図である。図1のように、第1実施形態の生体電気インピーダンスの測定装置は、1対の第1電極10と、1対の第2電極11と、1対の第3電極12と、第1電流源13と、第2電流源14と、第1電流計15と、第2電流計16と、電圧計17と、算出部18と、を有している。第1電流源13、第2電流源14、第1電流計15、第2電流計16、電圧計17、および算出部18は本発明の測定部に相当する。
図4のように、第2電極11の形状を第1電極10側に凸の円弧状としてもよい。第1電極10を結ぶ直線に垂直方向に伸びる線状であれば円弧でなくともよい。このような電極形状とすることで、第2電極11を介して電流を流したときの生体表面での電流分布と、第3電極12を介して電流を流したときの生体表面での電流分布が同等となり、生体内部のインピーダンスをより精度よく求めることができる。図5のように第2電極11の長さ(第1電極10を結ぶ直線に垂直方向の長さ)をx、第3電極12の間隔をL1、第2電極11の間隔をL2として、xは、0.8≦(2(L1-L2))1/2≦1.2とすることが好ましい。この範囲であれば第2電極11を介して電流を流したときの生体表面での電流分布と、第3電極12を介して電流を流したときの生体表面での電流分布をより同等に近づけることができる。
図5のように、電流源は第1電流源13のみとし、1対のスイッチ19を設け、スイッチ19によって第1電流源13と第2電極11、第3電極12の接続を切り替えるように構成してもよい。図5(a)は、第1電流源13と第3電極12とを接続した状態を示している。図5(b)は、第1電流源13と第2電極11とを接続した状態を示している。このように構成すれば、電流源と電流計が1つで済み、装置の小型化、低コスト化を図ることができる。
上記第1実施形態では、第1電流源13による電流I1と第2電流源14による電流I2とを交互に流していたが、図6のように、第1電流源13による電流I1と第2電流源14による電流I2とを逆相にして同時に流してもよい。この場合、生体断面における電流分布は図7に示すようになる。図7のように、第1電流源13により第2電極11を介して生体に流れる電流I1は、生体表面に分布する。一方、第2電流源14により第3電極12を介して生体に流れる電流I2は、生体表面だけでなく内部にも分布する。ここで、電流I1と電流I2とは逆相である。そのため、生体表面では電流がキャンセルし、主に生体内部に電流が分布する。この電流値を第2電流計16で測定し、電圧計17で電圧を測定すれば、生体内部のインピーダンスを算出することができる。要するに、第1実施形態は計算処理により表面のインピーダンスを除去する構成であるが、変形例3は物理的に表面のインピーダンスを除去する構成である。
11:第2電極
12:第3電極
13:第1電流源
14:第2電流源
15:第1電流計
16:第2電流計
17:電圧計
18:算出部
19:スイッチ
20:表示部
21:シート
Claims (7)
- 生体に接触させる1対の第1電極と、
前記生体に接触させる1対の電極であって、1対の前記第1電極を結ぶ直線上に離間して配置され、1対の前記第1電極が内側となるように配置された第2電極と、
前記生体に接触させる1対の電極であって、1対の前記第1電極を結ぶ直線上に離間して配置され、1対の前記第2電極が内側となるように配置された第3電極と、
前記第2電極を介して前記生体の表面に第1電流を流すと同時に、前記第3電極を介して前記生体の表面および内部に前記第1電流とは逆相の第2電流を流し、前記生体の表面において前記第1電流と前記第2電流がキャンセルするようにし、この状態で前記第2電流の電流値を測定するとともに前記第1電極間の電圧値を測定して前記生体の内部のインピーダンスを算出する測定部と、
を有することを特徴とする生体電気インピーダンスの測定装置。 - 前記第2電極は、1対の前記第1電極を結ぶ直線に垂直な方向に伸びる線状の形状である、ことを特徴とする請求項1に記載の生体電気インピーダンスの測定装置。
- 内部インピーダンスを測定したい前記生体の部位の厚さをD1とし、前記第3電極の間隔をL1として、0.1≦L1/D1≦5を満たすことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の生体電気インピーダンスの測定装置。
- 内部インピーダンスを測定したい前記生体の部位の皮膚の厚さをD2とし、前記第2電極の間隔をL2として、0.1≦L2/D2≦5を満たすことを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の生体電気インピーダンスの測定装置。
- 前記測定部は、前記生体の内部のインピーダンスの変化から筋肉の疲労度を評価する、ことを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の生体電気インピーダンスの測定装置。
- 前記測定部は、異なる周波数で前記生体の内部のインピーダンスを測定し、そのインピーダンスの比の変化により筋肉の疲労度を評価する、ことを特徴とする請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の生体電気インピーダンスの測定装置。
- 1対の第1電極と、1対の電極であって、1対の前記第1電極を結ぶ直線上に離間して配置し、1対の前記第1電極が内側となるように配置した第2電極と、1対の電極であって、1対の前記第1電極を結ぶ直線上に離間して配置し、1対の前記第2電極が内側となるように配置した第3電極と、を生体に接触し、
前記第2電極を介して前記生体の表面に第1電流を流すと同時に、前記第3電極を介して前記生体の表面および内部に前記第1電流とは逆相の第2電流を流し、前記生体の表面において前記第1電流と前記第2電流がキャンセルするようにし、この状態で前記第2電流の電流値を測定するとともに前記第1電極間の電圧値を測定して前記生体の内部のインピーダンスを算出する、
ことを特徴とする生体電気インピーダンスの測定方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2021185913A JP7655199B2 (ja) | 2021-11-15 | 2021-11-15 | 生体電気インピーダンスの測定装置および測定方法 |
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| JP2021185913A JP7655199B2 (ja) | 2021-11-15 | 2021-11-15 | 生体電気インピーダンスの測定装置および測定方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2023073088A JP2023073088A (ja) | 2023-05-25 |
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| JP2021185913A Active JP7655199B2 (ja) | 2021-11-15 | 2021-11-15 | 生体電気インピーダンスの測定装置および測定方法 |
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| JP (1) | JP7655199B2 (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012200490A (ja) | 2011-03-28 | 2012-10-22 | Toyota Central R&D Labs Inc | 筋疲労低減装置 |
| JP2012205604A (ja) | 2010-04-05 | 2012-10-25 | Tokyo Institute Of Technology | 生体インピーダンス測定装置 |
| JP2016533835A (ja) | 2013-08-25 | 2016-11-04 | スカルプト インコーポレイテッドSkulpt,Inc. | 身体組織の生体インピーダンス関連特性を測定して身体および身体領域の脂肪率および筋肉率ならびに筋肉クオリティを表示する装置および方法 |
-
2021
- 2021-11-15 JP JP2021185913A patent/JP7655199B2/ja active Active
Patent Citations (3)
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