專利名稱：人體脂肪測量方法與相應(yīng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種簡易和精確地測量人體層狀皮下脂肪和內(nèi)臟脂 肪的方法和裝置。
背景技術(shù)：
一個阻抗CT系統(tǒng)，利用媒質(zhì)具有各自的電阻抗值的原理，來測 定一個三維對象的空間媒質(zhì)分布。阻抗CT系統(tǒng)使電流穿過一個對象， 測量這個對象表面感應(yīng)的電勢分布，并根據(jù)這個電勢分布使該對象內(nèi) 的阻抗分布可^L化。該系統(tǒng)可用于測量人體血液、肺部、脂肪等的分 布("BME"Vo1.8, No.8(1994), p.49,日本醫(yī)學(xué)和生物工程協(xié)會)除了阻抗CT系統(tǒng)之外，還有其他測量電阻抗值和測定皮下脂肪 和內(nèi)臟脂肪數(shù)量的裝置。這種裝置的 一個例子發(fā)表在日本專利公開 NO.ll-113870(第一現(xiàn)有技術(shù))，另 一個例子發(fā)表在日本專利公開 N0.11-123182(第二現(xiàn)有技術(shù))。第一現(xiàn)有才支術(shù)，將許多電極附著到人 體表面上，測量電極之間的阻抗值，并為該人體的一個橫截部分建立 一個阻抗矩陣。然后， 一個操作單元計算出電極提供信息的該阻抗矩 陣和一個系數(shù)矩陣的乘積，該系數(shù)矩陣通過一個輸入單元輸入的身體電極附著部分的信息來確定，并提供一個身體脂肪的橫截分布。第二 現(xiàn)有技術(shù)圍繞一個目標(biāo)身體纏繞一個帶子，該帶子的內(nèi)側(cè)面帶有電極 對，每個電極對包括一個電流通路形成電極和測量電極。電極對基本 上等間隔排列。選中兩個電極對，在選中的電極對的電流路徑形成電 極之間通過一束交流電，以形成一條電流3各徑。測量電極測量電流通 路中的一個阻抗值。這兩個電極對要恰當(dāng)選擇，以便相鄰電極可以主 要測量皮下脂肪，而相對電極可以主要測量內(nèi)臟脂肪。發(fā)明內(nèi)容阻抗CT系統(tǒng)在估算一個內(nèi)在脂肪分布時涉及到一個不充足的空 間分辨率，所以不能恰當(dāng)?shù)赜嬎闵眢w脂肪數(shù)量.另外，該系統(tǒng)還必須 執(zhí)行許多數(shù)學(xué)計算的操作，來測定一個身體脂肪數(shù)量.第一現(xiàn)有技術(shù)沒有具體說明如何形成一個電極連接部分的系數(shù)矩 陣，也沒有具體說明如何利用阻抗和系數(shù)矩陣的乘積來創(chuàng)建一個身體 脂肪橫截部分的分布圖像.第二現(xiàn)有技術(shù)可以在人體的一個測量位置測出一個皮下脂肪數(shù) 量.然而，測出的脂肪數(shù)量由于受到體內(nèi)其他媒質(zhì)的數(shù)量和分布的影 響，因而是不準(zhǔn)確的.另外，由于受到體內(nèi)層狀皮下脂肪的強烈影響， 第二現(xiàn)有技術(shù)不能準(zhǔn)確地測出人體內(nèi)臟脂肪.本發(fā)明提供了一種人體脂肪測量方法，能夠筒易而準(zhǔn)確地測出人 體層狀皮下脂肪的數(shù)量，例如厚度或橫截面積，以及人體內(nèi)臟脂肪的 數(shù)量，同時提供實現(xiàn)這一方法的一種裝置.實現(xiàn)本發(fā)明的最佳方法根據(jù)本發(fā)明的一種身體脂肪測量方法，包括在布置在一個對象 周圍的兩個電流電極之間通電的一個步驟，電極間距要足夠短于該對 象的周長；測量產(chǎn)生在第一測量電極和第二測量電極之間的第一電壓 的一個步驟，第一測量電極的布置與兩個電流電極中的一個相鄰，第 二測量電極的布置基本上與橫穿該對象的兩個電流電極相對；以及依 照這個第一電壓計算該對象的皮下脂肪數(shù)量的一個步驟.本發(fā)明包括在兩個布置在一個對象周圍的電極之間通電的一個 步驟，這兩個電極橫穿這個對象，基本上彼此相對；測量該對象周圍 兩個電極之間基本上處于居中位置的空間電勢梯度的一個步驟；以及 根據(jù)這個空間電勢梯度計算該對象的內(nèi)臟脂肪數(shù)量的一個步驟。本發(fā)明也包括一個在對象周圍基本上橫穿這個對象彼此相對的兩 個電流電極之間通電的步驟；測量在兩個測量電極之間產(chǎn)生的電壓的
一個步驟，這兩個測量電極與兩個電流電極相鄰；并且用代表該對象 大小的一個特征量的冪與這個電壓相乘，并按照乘積計算出這個對象 的皮下和內(nèi)臟脂肪的總量的一個步猓；根據(jù)本發(fā)明， "內(nèi)臟脂肪數(shù)量"總體表示存在于一個對象內(nèi)部 的脂肪數(shù)量，也就是說，它表示存在于一個對象的內(nèi)臟器官四周的內(nèi) 臟脂肪的數(shù)量和普通的內(nèi)臟脂肪例如肝臟脂肪的數(shù)量.附圖簡述

圖1表示基于第一方面按照第一實施方案的一種身體脂肪測量裝置.圖2表示當(dāng)一束電流通過兩個電流電極時在一個人體周閨的電勢分布圖3表示在皮下脂肪厚度和電壓之間的相互關(guān)系. 圖4表示電極間距，皮下脂肪厚度與電壓之間的關(guān)系. 圖5表示基于第一方面按照第一實施方案的身體脂肪測量裝置的 另一例子.圖6表示基于第一方面按照第二實施方案的身體脂肪測量裝置的 另一例子。圖7A和圖7B表示基于第一方面按照第三實施方案的一種身體脂 肪測量裝置.圖8表示基于第一方面按照第四實施方案的一種身體脂肪測量裝置.圖9表示人體皮下脂肪斷層攝影圖像的計算. 圖10表示基于第二方面按照第一實施方案的一種身體脂肪測量 裝置.圖11表示基于第二方面按照第一實施方案的另一種身體脂肪測 量裝置.圖12表示基于第二方面按照第一實施方案的另一種身體脂肪測 量裝置。
圖13表示當(dāng)一束電流通過電流電極時在人體周圍的電勢分布.圖14表示內(nèi)臟脂肪數(shù)量和空間電勢梯度之間的相互關(guān)系.圖15表示作為代表人體尺寸的特征量的人體縱向的和橫向的寬度.圖16表示基于第二方面按照第二實施方案的一種身體脂肪測量 裝置.圖17表示測量電極的定位，每個位置表示為從人體上的一個點到 測量電極中心的距離.圖18表示標(biāo)準(zhǔn)化距離和空間電勢梯度之間的相互關(guān)系.圖19表示基于第二方面按照第三實施方案的一種身體脂肪測量 裝置。圖20表示基于第二方面按照第四實施方案的一種身體脂肪測量 裝置。圖21A和圖21B表示基于第二方面按照第五實施方案的一種身體 脂肪測量裝置。圖22A和圖22B表示基于第二方面按照第六實施方案的一種身 體脂肪測量裝置.圖23A和圖23B表示基于第二方面按照第六實施方案的另一種身 體脂肪測量裝置.圖24表示基于第三方面按照第一實施方案的一種身體脂肪測量 裝置.圖25表示基于第三方面按照第一實施方案的另一種身體脂肪測 量裝置的例子.圖26表示基于第三方面按照第一實施方案的另一種身體脂肪測 量裝置的例子。圖27表示基于第三方面按照第二實施方案的一種身體脂肪測量 裝置的例子。而且圖28表示基于第三方面按照第五實施方案的一種身體脂肪測量 裝置的例子。 最佳實施方法本發(fā)明的優(yōu)選實施方案將參考對應(yīng)的附圖詳細的進行說明.第一方面按照本發(fā)明的第一方面測量身體脂肪的方法和裝置測量人體中層 狀皮下脂肪的數(shù)量，例如厚度或橫截面積.圖1示出了基于第一方面按照第一實施方案的一種身體脂肪測量 裝置。該裝置有兩個電流電極，2和3，它們布置在一個對象的周圍， 例如， 一個對象(人)1的身體的周圍，電極間距足夠短于對象1的 周長； 一個電流源4在電極2和3之間提供電流；第一測量電極5布 置得與電極2相鄰；第二測量電極ll布置得基本上跨過對象l與電極 2和3相對，；電壓表7用來測量電極5和電極1 l之間產(chǎn)生的電壓； 一個身體脂肪計算單元2 5根據(jù)電壓表7測出的電壓計算對象1的層 狀皮下脂肪8的厚度。對象1有層狀皮下脂肪8:非脂肪部分9，其阻 抗完全不同于層狀皮下脂肪8的阻抗；內(nèi)臟脂肪IO，其阻抗完全不同 于非脂肪部分9的阻抗；身體脂肪計算單元25可以是一個計算機.下面解釋一個使用該裝置的身體脂肪測量方法。電流源4在布置 在對象1的周圍表面的電極2和電極3之間通電，電極2和電極 3之間的距離足夠短于對象l的周長.電壓表7測量產(chǎn)生在第一和第 二測量電極5和11之間的電壓.電極5的布置接近電極2，而電極ll 的布置橫跨對象1與電極2和電極3相對.計算單元25根據(jù)測出的電 壓計算對象1的層狀皮下脂肪8的厚度.圖2概略地示出了對象1的周圍，由于在電極2和3之間通 過電流而感應(yīng)的電勢(即時值)分布。在電極11的周圍，空間的電勢 變化很小，因此，用電壓表7測出的電壓V是穩(wěn)定的，即使稍微改變 電極11的位置.電壓V實際上與對象l的非脂肪部份9和內(nèi)臟脂 肪10的數(shù)量和分布無關(guān)，因此，有可能簡易而準(zhǔn)確地測量在電極2, 3和5周圍的皮下脂肪8的厚度.代表性地，電壓V基本上在電流 電極2和第一測定電極5之間的一個中間的位置反映出皮下脂肪8 的厚度d .電流源4可以是直流源或交流源.如果電流源4是交流電流源， 當(dāng)電壓表7測量電壓(幅度或有放值)時，可以同時測出相位延遲， 而且藉此測出的相位延遲可使用于分析數(shù)據(jù).當(dāng)測量一個人體的時候， 采用交流電比較容易處理，而且交流電流源的頻率可以從IO kHz到 5 0 0 kHz,從5 0 kHz到2 0 OkHz更佳，而且電流強度可以從 0.3mA到3 mA.為了計算在電極2, 3和5周閨皮下脂肪8的厚度d,必須準(zhǔn)備 好相關(guān)表達式，使電壓V(或復(fù)電壓)同皮下脂肪8的厚度d相互 關(guān)聯(lián).要準(zhǔn)備這樣的一個相關(guān)表達式，必須檢測大量的有相同媒質(zhì)和 不同厚度d的樣本?；谶@些樣本，準(zhǔn)備好相關(guān)表達式，使依照困l 的方法測出的電壓V同實際厚度d相互關(guān)聯(lián).當(dāng)測量這些樣本上的電 壓V時，相同的電流或不同的電流作用于樣本-當(dāng)采用不同的電流 時，測量電壓必須以一個電流為基礎(chǔ)使之標(biāo)準(zhǔn)化.測量樣本的真實厚度 d， 一個X光CT系統(tǒng)或一個MR I系統(tǒng)可以提供樣本的斷層攝影固 像，基於這些圖像，可以估算出樣本的皮下脂肪厚度.如果樣本不是 人體，就可以機械地將其切片，直接測量它們的厚度.樣本可以有已 知的內(nèi)在結(jié)構(gòu).使電壓V(或復(fù)電壓)同皮下脂肪8的厚度d相互關(guān) 聯(lián)的相關(guān)表達式可以借助計算機，通過解電傳導(dǎo)方程，用數(shù)值計算來 得到。相關(guān)表達式依賴于對象l的表面曲率和在皮下的脂肪8和非 脂肪部份9之間的接口結(jié)構(gòu)，因此，相關(guān)表達式根據(jù)皮下脂肪8的厚 度被測量的部份(肚臍區(qū)域，側(cè)面，背面等)的不同而不同.當(dāng)測量對象 1不同位置的皮下脂肪厚度時，為每一個位置準(zhǔn)備一個相關(guān)表達式更 為優(yōu)選.皮下的脂肪8的厚度d可以表示為一個絕對值或相對于反映對 象1的橫截面長度的長度的比率(相對值)，該長度例如為對象1的 周長U 。從它們之中，選擇出一個最佳的.圖3示出電壓V和皮下脂肪8的厚度d之間的相互關(guān)系的 一個例子.在圖3中，十字代表為一個相關(guān)表達式而準(zhǔn)備的相關(guān)樣本
的數(shù)據(jù)點，而點劃曲線代表通過適當(dāng)?shù)刈粉檾?shù)據(jù)點形成的相關(guān)表達式.當(dāng)皮下的脂肪厚度d增加，電壓V向值V8收斂，反映了皮下脂 肪8的阻抗.當(dāng)皮下的脂肪厚度d減少，電壓V向值V 9收斂， 反映了非脂肪部分9的阻抗.這個相互關(guān)系可以模擬為一個解析函數(shù)， 例如， 一個雙曲正切函數(shù)(y-tanh x).使電壓V同厚度d相關(guān)聯(lián)的 相關(guān)表達式可以近似為一個多變量分析，例如 一個包括電壓V的線 性多項式.例如，如果厚度d是皮下脂肪8的絕對厚度，表達為 d=aO+al.V . U+a2 U+a3/U.這里aO， al, a2和a3是回歸系數(shù)， U是對象l的周長.例如，如果厚度d是對應(yīng)皮下脂肪8的厚度的相 對值，相關(guān)表達式為d-aO+al V+a2/U+a3/U2.在圖3中，皮下 脂肪8的阻抗遠大于非脂肪部分9的阻抗，而且電壓V是厚度d的一 個增函數(shù). 一旦準(zhǔn)備好相關(guān)表達式，構(gòu)成同一媒質(zhì)的一個樣本的皮下 脂肪厚度就可以通過在電極2和電極3之間通電，并且根據(jù)電壓表7測出的電壓解相關(guān)表達式而計算出來.電流電極2和電流電極3之間的距離最好小于對象1周長的1/6， 小于對象1周長的1/8更好.如果電極2和電極3之間距離過大，在 它們之間提供的電流會深深地流進對象l內(nèi).這時，測量電壓V會受 到非脂肪部分9和內(nèi)臟脂肪10的分布和數(shù)量的影響，如果電極2和電 極3之間距離過小，在樣本皮下脂肪8厚的情況下，測量靈敏度會降 低，并且測出電壓V會受到電極的形狀和大小的影響.測量電極5和電流電極2之間的距離必須在一個恰當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi).如果距離過大，非脂肪部分9和內(nèi)臟脂肪10的分布和數(shù)量會影響測量 電壓V。另外，如圖4所示，在樣本皮下脂肪薄時，測量靈敏度會降 低。如果距離過小，如固4所示，在樣本皮下脂肪厚的情況下，測量 敏感性會降低，另外，電極的形狀和大小以及電極和對象1之間的接 觸狀態(tài)會影響測量電壓V.測量電極5和電流電極2之間的距離最好 0.5倍到3倍于樣本皮下脂肪的平均厚度.如果皮下脂肪8的厚度是1 到4cm，電極間距(中心到中心距離)最好是lcm到15cm， 2cm到 lOcm更好.電流電極2和鄰近測量電極5之間的電極間距(中心到中
心距離)最好是0.6cm到10cm, lcm到6cm更好.電極的形狀例如 是圓盤或矩形.如果采用園盤電極，它們直徑可以從0.6cm到3.Scm， 1.5cm到2.5cm更好.當(dāng)測量為相關(guān)表達式準(zhǔn)備的樣本或測量有未知厚度d的樣本時， 按樣本周長的比例變換電流電極之間的距離以及電流電極同測量電極之間的距離是很方便的，或者不考慮樣本的周長而把電極間距罔定在 上述的最佳值.如果樣本有廣泛變化的厚度d，范閨從薄到厚，并且 用固定的電極間距不能測量其厚度，那么要準(zhǔn)備和恰當(dāng)?shù)厥褂迷S多測 量系統(tǒng)，它們具有各自的電極間距，以樣本厚度為取決條件.可以增加固5的裝置到圖1的裝置中，以提高皮下脂肪8的厚度 d的計算精度.在圖5中，相對于皮下脂肪8厚度d的測量點(電極2 和5之間的中點)電極的布置基本上與圖1中的相對稱.像圖1的裝 置一樣，圖5的裝置采用了一個電壓表7以測量電壓V*，它也反映出 皮下脂肪8的厚度d.可以算出用圖1的裝置測出的電壓V和電壓V* 的平均值，并且準(zhǔn)備使平均電壓同皮下脂肪8的厚度d相關(guān)聯(lián)的相關(guān) 表達式.于是，像這樣的一個平均電壓可以用來準(zhǔn)確地計算皮下脂肪 8的厚度d.下面解釋第二實施方案.基于第一方面依照第二實施方案的身體 脂肪測量裝置是通過增加圖6的裝置到固1的裝置上而形成的.圖6 的裝置有兩個電流電極2和12，其布置基本上橫穿對象l彼此相對； 電流源4;測量電極13和14,布置在對象l的周圍表面，基本上位于 電極2和電極l 2的中間位置；電壓表15,用來測量產(chǎn)生在測量電極 13和14之間的電壓。以及一個身體脂肪計算單元25 ，用來按照電壓 表15測出的電壓，校正用圖1的電壓表7測出的電壓，并按照校正后 的電壓來計算皮下脂肪8的厚度.下面解釋一種身體脂肪測量方法.在圖l的裝置中，電流源4在電極2和3之間通電，電壓表7測量產(chǎn)生在布置得與電極2相鄰的第 一測量電極5同布置得基本上橫穿對象l與電流電極2和3相對的第 二測量電極ll之間的第一電壓.
在圖6的裝置中，電流源4在電極2和12之間通電.電壓表15 測量產(chǎn)生在電極13和14之間的第二電壓.身體脂肪計算單元25使用 電壓表15測出的第二電壓來校正電壓表7測出的第一電壓，并按照校 正后的電壓計算皮下脂肪8的厚度.用電壓表7測出的第一電壓V稍微受到對象l中非脂肪部分9和 內(nèi)臟脂肪10的分布和數(shù)量的影響.該影響可以通過使用在另一個電極 2和12組成的電流路徑中測出的第二電壓(阻抗)V，來消除.這提髙 了皮下脂肪8厚度的測量精度。利用第二電壓進行的校正，是依照一個相關(guān)表達式而實現(xiàn)的。可 以通過把V+a，V，用于圖3的縱坐標(biāo)，并為系數(shù)a，選一個最佳值，準(zhǔn)備 好一個較好的相關(guān)表達式，或者，相關(guān)表達式可以近似為一個基于多 變量分析的線性多項式.如果皮下脂肪8的厚度d是一個絕對值，回 歸系數(shù)a0，al，a2，a3和a4，對象1的周長U，和測量電極13與14的間 距 L 被用來表達厚度， 例如為 d=aO+al . V . U+a2 (V， U/L) . U+a3 . U+a4/U.如果皮下脂肪8 的厚度d是一個相對值，厚度表示為，例如，d=aO+al ' V +a2 .V， U/L+a3/U+a4/U2.這樣的相關(guān)表達式可以用來在測出樣本 電壓V和V，的基礎(chǔ)上，準(zhǔn)備測出樣本的皮下脂肪厚度d.可以增加圖5的裝置到圖l和圖6的裝置上，來進一步提高皮下 脂肪8的厚度d的測量精度.即，用圖1的裝置測出的電壓V同用圖 5的裝置測出的電壓VA取平均，這個平均值按照用圖6測出的電壓V， 來校正，以計算皮下脂肪8的厚度d。這樣的情況下，圖3的縱坐標(biāo) 是(V+V*)/2+a， 'V，，并且為系數(shù)a，選取一個最佳值；或者，在上面 提到的相關(guān)表達式中，用(V+V*) /2代替V。下面解釋第三實施方案，按照第三實施方案， 一種身體脂肪測量 裝置包括圖7A的測量裝置和圖7B的測量裝置，圖7A的裝置有兩個 布置在對象l上的電流電極2和3，電極間距足夠短于對象l的周長； 電流源4;布置得與電極2和3相鄰的測量電極5和6;測量產(chǎn)生在電 極5和6之間電壓的電壓表7 ;以及一個接收測量電壓的身體脂肪計
算單元25。圖7B的測量裝置與圖6的相同，因此，解釋省略.第一 實施方案的條件，包括準(zhǔn)備使電壓同厚度相關(guān)聯(lián)的相關(guān)表達式的技術(shù)、 電流電極之間的距離、電流電極同測量電極之間的距離，同樣適用于 第三實施方案.下面解釋一種身體脂肪測量方法，在圖7A的測量裝置中，電流 源4在電極2和3之間通電，電壓表7測量產(chǎn)生在測量電極5和6之 間的第一電壓。在圖7B的測量裝置中，電流源4在電流電極2和12間通電.電 壓表15測量產(chǎn)生在測量電極1 3和1 4之間的第二電壓.身體脂肪計 算單元2 5使用電壓表1 5測出的第二電壓來校正電壓7測出的第一 電壓，并根據(jù)校正后的電壓，計算閨繞著電極2， 3， 5和6的皮下脂 肪8的厚度.以第二電壓為基礎(chǔ)的第一電壓的校正，其實施類似于第 二實施方案.準(zhǔn)備好類似第二實施方案的一個相關(guān)表達式，以根據(jù)校 正后的電壓求出皮下脂肪的數(shù)量.下面解釋第四實施方案.圖8表示依照第四實施方案的一種身體脂肪測量裝置。該裝置沿許多方向連續(xù)通電，并在沿著對象l的周圍 的許多點上自動測量對象l的皮下脂肪8的厚度.在圖8中，從26a 到26h的許多電極布置在對象l的周圍.從26a到26h的電極與電流 電極選擇器27和電壓電極選擇器2 8相連接.數(shù)據(jù)輸入羊元33輸入電極逸擇數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)按照從計算機35發(fā) 出的指令傳遞到電流電極選擇器27.電流電極選擇器27選擇從26a 到26h中的兩個電極作為當(dāng)前工作電極.電流/電壓變流器30轉(zhuǎn)換交 流振蕩器29的輸出以在電流電極之間提供一個預(yù)定電流，電壓電極選擇器28按照從計算機35發(fā)出的指令在剩下的電極中 選擇測量電極.產(chǎn)生在測量電極之間的電壓通過一個微分放大器31和 A/D轉(zhuǎn)換器32被計算機35所獲得.上述操作通過按照從計算機3 5 發(fā)出的指令依次選擇電流電極和測量電極重復(fù)進行.當(dāng)提供一個參考 電流時，計算機35獲得的電壓數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成一個將要產(chǎn)生的電壓。轉(zhuǎn)換 后的電壓運用于一個相關(guān)表達式，即通過數(shù)據(jù)輸入單元33送入并在電
壓和皮下脂肪厚度d之間表達出相關(guān)性，基于這個相關(guān)表達式計算出皮下脂肪8的厚度d,并從計算機35轉(zhuǎn)向一個數(shù)據(jù)輸出單元34,它顯 示這個厚度.電流電極被連續(xù)地從電極26a到26h中選擇，以提供例如圖1的 電流電極和測量電極的布置，以便用來沿著對象l的一個周長的許多 位置精確的測出皮下脂肪8的厚度.沿著對象l的一個周閨的許多位 置測出的皮下脂肪8的厚度可以與單獨測出的對象1的周邊輪廓數(shù)據(jù) 相結(jié)合，以提供皮下脂肪8的一個概略的斷層圖像.圖9表示一個皮 下脂肪8的斷層圖的一個例子，它是根據(jù)沿著對象1的周圍9個點量 出的厚度dl到d9，而繪制出來的.在對象l的一個給定截面上，計算機35可以提供皮下脂肪8的一 個模截面積S.為了獲得S，要準(zhǔn)備一個使電壓V同橫截面積s相關(guān) 聯(lián)的相關(guān)表達式.測量一個單點電壓，例如在對象l的側(cè)面上，可以 粗略計算出橫截面積S.測量沿著對象1的一個給定截面周閨的幾個 點的電壓VI到Vn更好，并準(zhǔn)備一個使測出電壓同皮下脂肪8的橫截 面積S相關(guān)聯(lián)的相關(guān)表達式.沿著對象1的橫截面的周長U可以單獨 測出，并包括在相關(guān)表達式中，以提高表達式的精度.使電壓(VI到Vn)同一個橫截面積S相關(guān)聯(lián)的相關(guān)表達式，可 以像使電壓V同皮下脂肪厚度d相關(guān)聯(lián)的相關(guān)表達式一樣來準(zhǔn)備.一 個樣本的皮下脂肪8的橫截面積S可以用一個X射線CT系統(tǒng)或一個 MRI系統(tǒng)來獲取。如果樣本不是人體，可以把它機械地切片，直接測 量其皮下脂肪橫截面積.相關(guān)表達式可以近似為一個多變量分析.例 如， 一個線性多項式，如果數(shù)量S是皮下脂肪8的橫截面積與對象l 的總的橫截面積的比率(相對值)，相關(guān)表達式例如是 S-aO+al Vl+a2 V2+……+an .Vn，這里a0，al，a2，……和a"是回歸 系數(shù)。例如，如果包括周長U,相關(guān)表達式是，S = a0+al . Vl+a2 ' V2+……+an ' Vn+bl/U+b2/U2這里bl和b2是回歸 系數(shù)。例如，如果數(shù)量S是皮下脂肪8的絕對橫截面積，相關(guān)表達式 例如是S-aO+(al Vl+a2 . V2+......+an Vn).U2+bl . U+b2 U2.這
些相關(guān)表達式使得根據(jù)在樣本中測出的一系列電壓(VI到Vn)或一 系列電壓與周長(VI到Vn和U)來計算一個樣本的皮下脂肪的橫截 面積S成為可能。測出皮下脂肪8的體積B是可能的.在這種情況中，在對象l上 的許多點上測出電壓VI到Vn (n是一個自然數(shù))，并準(zhǔn)備使測出的 電壓同皮下脂肪8的體積B相關(guān)聯(lián)的相關(guān)表達式.周長和/或重量B0 和/或?qū)ο髄的一個重量高度比率單獨測出，且它們可以包括進相關(guān)表 達式，以提高表達式的精度.皮下脂肪8的體積是，例如對象l的身 體的體積，腿的體積或上臂的體積.在任何情況中，電極是布置在待 測量部分的周圍的.使一系列電壓(VI到Vn)同一個體積B相關(guān)聯(lián)的相關(guān)表達式， 可以像使電壓V同皮下脂肪厚度相關(guān)聯(lián)的相關(guān)表達式一樣來準(zhǔn)備.對 象1中皮下脂肪8的體積可以通過一個X射線CT系統(tǒng)或一個MRT 系統(tǒng)來獲得。例如，如果數(shù)量B是皮下脂肪8的體積同對象1的測量 部分的總體積的比率(相對值)，相關(guān)表達式為 B=aO+al .Vl+a2 - V2+……+an Vn這里a0到an是回歸系數(shù).如 果對象1的周長U包括進來，相關(guān)表達式為，例如 B=aO+al Vl+a2 . V2+……+犯 Vn+bl/U+b2/U2.如果對象1的重 量BO包括進來，相關(guān)表達式為，例如B=aO+al . Vl+a2 . V2+…… an 'Vn+bl/B0m+b2/B0.這里bl和b2是回歸系數(shù).例如，如果數(shù)量 B是皮下脂肪8的一個絕對體積，相關(guān)表達式例如為 B-aO+(al . Vl+a2 ' V2+……十a(chǎn)n. , Vn) . U2+bl . U+b2 ■ U2，或 B=aO+(al Vl+a2 V2+……an . Vn) . U2+ bl B0"2+b2 BO.這些 相關(guān)表達式使得根據(jù)樣本中測出的一系列電壓(V1到Vn);或一系列電 壓和一個周長(VI到Vn和U);或一系列電壓和重量(VI到Vn 和BO)來計算一個樣本的皮下脂肪的體積B成為可能.也使得計算該 皮下脂肪的重量，來代替體積，成為可能。可以選擇電極26a到26h構(gòu)成圖1和圖6中電流電極和測量電極 的布置。即，選中兩個電流電極26a和26b，選中兩個測量電極26h
和26e，然后選中兩個電流電極26a和26d，選中兩個測量電極26g和 26f，以精確地測量在電極26a和26h之間的皮下脂肪8的厚度.電流 電極連續(xù)選中來重復(fù)測量，以沿著對象1周圍的許多點精確的提供皮 下脂肪8的厚度.可以選擇電極26a到26h,以連續(xù)地構(gòu)成圖1和圖S 的電流和測量電極的布置，以及圖1，圖5和圖6的電流和測量電極 的布置.可以選中電極26a到26h以構(gòu)成圖7A和7 B的電流和測量電極 的布置，即選中兩個電流電極26 a和26b，以及兩個測量電極26h和 26c，然后，選中兩個電流電極26a和26d，兩個測量電極26g和26f， 以準(zhǔn)確地測量閨繞電極26a和26b的皮下脂肪的厚度.連續(xù)地選中電 流電極以重復(fù)測量，在沿著對象1的周閨的許多點，準(zhǔn)確地測量皮下 脂肪8的厚度.校正測量電壓消除了對象1非脂肪部分9和內(nèi)臟脂肪 10的數(shù)量和分布的影響，以準(zhǔn)確地測量對象1的皮下脂肪8的厚度， 橫截面積或體積.按照第1至第4實施方案，測量可以在許多電流頻率下進行，并且測量結(jié)果可以相互比較，以提高測量的可靠性. 第二方面依照本發(fā)明的第二方面測量身體脂肪的方法和裝置測量人體中的 內(nèi)臟脂肪數(shù)量.圖IO表示了依照第一實施方案的一種身體脂肪測量裝置.該裝置 有兩個電流電極2和3，布置在對象l的周閨，基本上橫穿對象l彼 此相對； 一個電流源4;兩個測量電極21和22，布置在對象l的周圍， 基本上位于電流電極2和3的中間位置，電極21和22之間的距離足 夠小于對象1的一個周長； 一個參考電勢，用來測量測量電極21和 22的電勢； 一個轉(zhuǎn)換開關(guān)16,用來連接參考電勢與測量電極21或22; 一個電壓表7，用來測量電極21和22的電勢；以及一個身體脂肪計 算單元25，用來根據(jù)電壓表7測出的電壓來計算內(nèi)臟脂肪10的數(shù)量. 電壓可以在電流電極2和3之間的其他中點測出，象圖11所示，其中 測量電極21，和22，是相對于圖10的測量電極21和22對稱布置的。
電流電極2和3可以分別布置在對象1的背部和腹部，或分別布置在 對象l的側(cè)面.要精確地測量內(nèi)臟脂肪數(shù)量，電流電極2和3分別布 置在對象1的背部和腹部更佳，如果電流橫穿對象1，布置在對象1 的周閨的電流電極數(shù)可以多于2個，如閨12所示.圖IO和11的身體脂肪測量裝置可以有一個數(shù)據(jù)輸入單元33，以 輸入與對象l的周長、電極21和22之間距離、和電極21，和22，之間 的距離相關(guān)的數(shù)據(jù)。身體脂肪計算單元25根據(jù)通過數(shù)據(jù)輸入單元33 輸入的對象l的周長、電極21和22之間的距離、及電極21，和22，之 間距離、以及電壓表7測出的電壓來計算內(nèi)臟脂肪的數(shù)量.下面解釋一種身體脂肪測量方法.電流源4在布置在橫穿對象1 基本上彼此相對的對象l的周圍上的電流電極2和3之間通電.轉(zhuǎn)換 開關(guān)16進行轉(zhuǎn)換，使得電壓表7測出測量電極21和參考電勢17之間 的電壓V1，并測出測量電極22和參考電勢17之間的電壓V2，計算 單元25根據(jù)電壓表7測出的電壓VI和V2來計算內(nèi)臟脂肪IO的數(shù)量 m,在圖10到12中，電流源4可以是直流源或交流源。如果電流源 4是交流電流源，當(dāng)電壓表7測量電壓(振幅或有效值)時可以同時 測出相位延遲.測出的相位延遲用于分析數(shù)據(jù).當(dāng)測量人體時，交流 電流源更易于操作.交流電流源的頻率可以從IOKHZ到500KHZ， 50KHZ到200KHZ更佳，而電流值可以從0.3mA到3mA,圖13表示響應(yīng)一束電流從電極2流向電極3，對象l周圍感應(yīng)一 個電勢(即時值)的示意性分布.圍繞電極21和22或電極21 ，和22 ' 的空間電勢梯度(傾度)的絕對值相對較小，它與內(nèi)臟脂肪10的數(shù)量 有密切聯(lián)系.如果空間電勢梯度的絕對值大，內(nèi)臟脂肪10的數(shù)量也大， 如果空間電勢梯度的絕對值小，內(nèi)臟脂肪IO的數(shù)量也小.空間電勢梯 度基本上同對象1的皮下脂肪8的數(shù)量和分布無關(guān)，因而，筒易和精 確的測出內(nèi)臟脂肪10的數(shù)量m而不考慮皮下脂肪8的數(shù)量和分布是 可能的.內(nèi)臟脂肪10的數(shù)量可以根據(jù)圍繞電極21和22的空間電勢梯度和
圍繞電極21 ，和22 ，的空間電勢梯度之一計算出，或根據(jù)這兩個空間 電勢梯度的平均值計算出.具有大的內(nèi)臟脂肪數(shù)量的人一般來說也有 大的總脂肪數(shù)量(內(nèi)臟和皮下脂肪的總和)，因而，空間電勢梯度對 估算對象l的總脂肪數(shù)是有用的.空間電勢梯度可以是電勢差I(lǐng)Vl-V2|，這里，VI是測量電極21 和參考電勢17之間測出的電壓，V2是測量電極22和參考電勢17之 間測出的電壓.IVI - V2|可以除以電極21和22之間的距離U2，用IVI-V2I/L12作為VI空間電勢梯度.可能使用一個更通用的空間電勢梯 度G,它的獲得是通過使電極距離標(biāo)準(zhǔn)化為 "L12/U",且用"L12/U"除IV1 - V2|，得到C叫V1 - V2| . U/L12.要計算內(nèi)臟脂肪的數(shù)量IO,必須準(zhǔn)備一個使空間電勢梯度同內(nèi)臟 脂肪10的數(shù)量m相關(guān)聯(lián)的相關(guān)表達式，準(zhǔn)備這樣一個相關(guān)表達式， 要測量有不同脂肪數(shù)量m的大量樣本，發(fā)現(xiàn)用圖lO和ll中任一方法 測出的空間電勢梯度同實際的內(nèi)臟脂肪數(shù)量m之間的關(guān)系.當(dāng)測量電 壓V1和V2時，供應(yīng)相同的或不同的電流給樣本。當(dāng)使用不同的電流 時，測量電壓必須基于同一電流使之標(biāo)準(zhǔn)化.要測量樣本的實際內(nèi)臟 脂肪數(shù)量m， 一個X射線CT系統(tǒng)或MRI系統(tǒng)可以提供樣本的斷層 攝像圖，以便計算內(nèi)臟脂肪的截面積和體積.如果樣本不是人體，可 以機械的把其切成薄片，直接的測量它們的截面積和體積.樣本可以 有已知的內(nèi)在結(jié)構(gòu).當(dāng)從一個斷層攝像圖計算一個截面積時，可以考 慮電流分布.即不僅需要一個目標(biāo)截面的斷層攝影圖，而且可能要 準(zhǔn)備目標(biāo)截面附近的斷層攝影固，而目標(biāo)截面的內(nèi)臟脂肪的截面積 根據(jù)截面圖群的平均值來計算.當(dāng)根據(jù)一個空間電勢梯度計算總的脂 肪數(shù)量(內(nèi)臟和皮下脂肪的總和)時，用同樣的方式準(zhǔn)備一個相關(guān)表 達式。內(nèi)臟脂肪數(shù)量m可以用內(nèi)臟脂肪10的截面積或體積表示，或者 用內(nèi)臟脂肪10的橫截面積同對象1的整個橫截面積的比率來表示，或 者用內(nèi)臟脂肪10的橫截面積同圍繞內(nèi)臟脂肪10的非脂肪部分9的橫 截面積的比率來表示。可以在實踐中從它們之中選擇表示同空間電勢梯度最佳聯(lián)系的一個比率.原則上，標(biāo)準(zhǔn)空間梯度C叫V1-V2|.U/L12表示內(nèi)臟脂肪10的橫 截面積同對象l的總的橫截面積的比率的良好表達，或者其橫截面積同 圍繞內(nèi)臟脂肪10的非脂肪部分9的比率的良好表達.這是因為它基本 上滿足了關(guān)于電勢分布的比率法則，即，只要電流保持同一，即使對象1 相同地擴大，圖13的電勢分布不變.如果對象1的周圍有電勢分布 V-g(x),相同更大或更小G的對象l，的周圍有粗略表達為V-g(x，)的分 布，這里x，-Gx.用空間電勢梯度《計算內(nèi)臟脂肪數(shù)量m，最好設(shè)數(shù)量 m為上述提到的相對值.固14表示空間電勢梯度(同內(nèi)臟脂肪數(shù)量m 之間的關(guān)聯(lián)的一個例子.在圖1 4中，十字表示產(chǎn)生相關(guān)表達式的樣本 的數(shù)據(jù)點，而點劃的線表示通過恰當(dāng)?shù)淖粉櫴中纬傻南嚓P(guān)表達式. 在圖1 4中，內(nèi)臟脂肪的阻抗大于非脂肪部分的阻抗，而且^是內(nèi)臟脂 肪數(shù)量m的增函數(shù).使內(nèi)臟脂肪數(shù)量m同空間梯度G相關(guān)聯(lián)的關(guān)系表 達式m=f( C )能近似為基于多變量分析的一個線性函數(shù).在這種情況中， 關(guān)系表達式將為m=aO+al. C，這里a0和al是回歸系數(shù).根據(jù)這個關(guān) 系表達式，樣本的內(nèi)臟脂肪數(shù)量m可以用電壓表7在樣本上測出的電壓 得出的空間電勢梯度C來計算-在一個周長U不變的樣本上，當(dāng)電極21和22(或21，和22，)之間距 離L12固定時，標(biāo)準(zhǔn)空間電勢梯度C等于電壓IVl-V2|.在這種情況 中，IV1 - V2I而不是C有用.在一個周長U可變的樣本上，當(dāng)電極21和 22 (或21，和22，)之間的距離L12按照周長U的比例變化時，標(biāo)準(zhǔn)化 空間電勢梯度《等于電壓IV1-V2|,在這種情況中，也是IVi-V2l而 不是G有用.可以改變電極21和22(或21，和22，)之間的距離L12， 方法是通過把電極固定在彈性材料例如橡膠構(gòu)成的帶子上，并用這個 帶子纏繞這個樣本，以使得帶子可以在樣本上伸縮.另一技術(shù)是測量 樣本的周長，并根據(jù)這個周長，機械地改變樣本上的電極間距.在圖IO(或圖ll)中，最好恰當(dāng)?shù)卦O(shè)置電極21和22(或21，和22，) 之間的距離.如果電極21和22之間距離過小，產(chǎn)生在電極21和22 之間的電勢差相對于測量靈敏度不足。電極21和22之間的距離最好 是3cm或更大.如果電極21和22之間距離過大，測出的電壓受皮下 脂肪8的分布和數(shù)量的影響。相應(yīng)地，電極之間距離最好為周長的1 /6或更短.電極的形狀可以是，例如，圓盤形或矩形.如果采用圃 盤形電極，它們的直徑可以從0.6cm到3.5cm，1.5cm到2.5cm更佳.對象1的一個絕對內(nèi)臟脂肪數(shù)可以算出，方法是，用代表對象1 大小的特征量的冪乘上標(biāo)準(zhǔn)空間電勢梯度C這種方法一般比通過標(biāo)準(zhǔn)空間電勢梯度G計算內(nèi)臟脂肪的相對值具有更高的精確性.內(nèi)臟脂 肪的絕對數(shù)量最好是電極所布置閨繞的橫截部分上或接近該部分的內(nèi) 臟脂肪10的橫截面積.可能用代表對象1大小的特征量的冪乘上標(biāo)準(zhǔn) 空間電勢梯度C近似得到絕對總脂肪數(shù)，在此情況下，絕對總脂肪數(shù) 最好是電極所布置的橫截部分上或周圍的內(nèi)臟脂肪10和皮下脂肪8的 總的橫截面積.代表對象1大小的特征量是同對象的橫截部分的大小相關(guān)的值. 它可以是總的橫截面積S、圍繞對象的一個橫截部分周長U、縱向的 寬度W1、或橫向的寬度W2，如圖15所示，代表對象大小的特征量 的冪通常是總橫截面積S的一次冪，縱向的寬度和橫向的寬度的積 W2 .W2，或者是周長U的二次冪IP.實際上，很難準(zhǔn)確測量總橫截 面積S,因此，我們采用同S高度相關(guān)的Wl 'W2和IP,也可.能使 用有整數(shù)指數(shù)的值，例如有指數(shù)1的Wi ， W2 ,和U ，有指數(shù)2 的WP，W2VW1U，和W2 .U，有指數(shù)3的IP和Wl W2 .U ， 和有指數(shù)4的U4.采用有非整數(shù)指數(shù)的值，也是可能的，例如U"和 U22.如此的值的加權(quán)的線性的和或差也是可用的.代表對象大小的特 征量可以是間接地代表對象的橫截部分面積的數(shù)量，例如對象的重量 或?qū)ο蟮母叨韧亓康谋嚷?要計算內(nèi)臟脂肪10的數(shù)量，準(zhǔn)備使內(nèi)臟的脂肪10的橫截面積m 與C xWl xw2的乘積，或空間電勢梯度G和代表對象1的大小的特 征量的二次冪的乘積C xlP相關(guān)聯(lián)的相關(guān)表達式是必要的.相關(guān)表達 式能近似為基于多變量分析的一個線性的多項式。近似的相關(guān)表達式 是，例如，m-aO + al " ' Wl . W2 ，或m-aO + al " U2 ， a0 和al在此是回歸系數(shù).也可能是ra = a0 + al'。 W1.W2+ a2 . Wl . W2 ,和m-aO + al.。lP + a2'U2, a2在此是一個回 歸系數(shù).在對象l上其他的電流路徑測量的其他的電壓V，可以用來提 供改進了精確性的相關(guān)表達式，例如m = a0 +al々Wl* W2 + a2.V'.Wl.W2，和m-aO + al IP+ a2 .V，IP.同代表對象1的大小的 特征量相關(guān)的值可以不是W1.W2和U2.這些值用Wl 'W2或IP 在相關(guān)表達式中代替.如果電極21和22之間的距離L12按圖10 的周長IJ的比例改變，可以采用電壓1V1-V2|，而不是空間電勢梯度 C在這種情況中，相關(guān)表達式將為m = aO + al j VI - V2卜Wl'W2 , 或m = aO + al'|Vl-V2|,IP . —旦設(shè)置好相關(guān)表達式， 一件給定的 樣本的內(nèi)臟脂肪數(shù)量m可以根據(jù)在樣本中測量出的一個空間電勢梯度 C或電壓l VI-V2I和代表樣本的大小的特征量來計算。下面解釋第二實施方案.圖16表示根據(jù)第二實施方案的測量身 體脂肪的裝置.這個裝置有電極2和3，其布置基本上跨過對象l相 互對立； 一個電流源4;布置在對象1的周圍基本上位于電極2和3 中間位置的測量電極21到24，鄰近電極距離足夠短于對象l的周長； 一個測量測量電極21到24的電勢的參考電勢17; —個連接參考電勢 17到測量電極21到24的轉(zhuǎn)換開關(guān)16 ; —個測量四個測量電極21到 24的電勢的電壓表7; —個數(shù)據(jù)輸入單元33,用來輸入對象l的周 長U和關(guān)于測量電極的位置數(shù)據(jù)；以及一個身體脂肪計算單元25,用 來根據(jù)電壓表7測量出的電壓和進入數(shù)據(jù)輸入單元33的周長U和電 極位置數(shù)據(jù)來計算對象1中內(nèi)臟脂肪10的數(shù)量.電流電極2和3可 以分別布置在對象l的背部和腹部，或分別布置在對象l的側(cè)部.要 精確測量內(nèi)臟脂肪數(shù)量，電極2和3最好分別布置在對象1的背部和 腹部-下面解釋一種身體脂肪測量方法。電流源4在布置在對象1的 周圍表面的電極2和電極3之間通電，電極2和電極3基本上跨過對象l相互對立.轉(zhuǎn)換開關(guān)16進行轉(zhuǎn)換，使得電壓表7測出測量電 極21到24和參考電勢17之間的電壓VI到V4。身體脂肪計算單元
25根據(jù)電壓表7測出的電壓VI到V4和進入數(shù)據(jù)輸入單元33的周長 U和電極位置數(shù)據(jù)計算出空間電勢梯度C,并根據(jù)空間電勢梯度G計 算出內(nèi)臟脂肪10的數(shù)量m..下面解釋如何用電壓VI到V4計算空間電勢梯度C .固17表示 測量電極21， 22， 23和24的位置xl，x2，x3，和x4，這些位置對應(yīng)從對 象l的表面的一個點到電極中心的距離.這些電極位置數(shù)據(jù)進入數(shù)據(jù) 輸入單元33.身體脂肪計算單元25使用進入數(shù)據(jù)輸入單元33的數(shù)據(jù) 段xl到x4，并計算電極21和22之間的距離L12 = x2-xl，電極22 和23之間的距離L23-x3-x2，以及電極23和24之間的距離L34 = x4-x3.基于它們，身體脂肪計算單元25計算電極之間的本地空間電 勢梯度G為C 12 = |V1 - V2|'U/L12，;23=|V2 - V3j.U/L23，以及；34叫V3 - V4|*U/L34.找出空間電勢梯度C的最簡單的方法是計算當(dāng)?shù)乜臻g電 勢梯度《12,《23和C34的算術(shù)平均值.或者，空間電勢梯度G可以 是U2，《23，和C34中最小的。如圖18所示，空間電勢梯度G的獲得 也可以通過繪G 12于x/U=(xl+x2)/2U，;23于x/U-(x2+x3)/2U，以及；34 于x/U-(x3+x4)/2U，令這三個點擬合一個二次函數(shù)，找到這個二次函數(shù) 的最小值G min，并規(guī)定這個最小值為空間電勢梯度C .基于這樣獲得的空間電勢梯度C ,同第一實施方案的方法一樣， 可以算出內(nèi)臟脂肪的數(shù)量或總脂肪數(shù)量(內(nèi)臟脂肪和皮下脂肪的總 和).下面解釋第三實施方案.圖19表示根據(jù)笫三實施方案的一種身體 脂肪測量裝置.這個裝置設(shè)置圖16的身體脂肪測量裝置的參考電勢 17為對象1上的電極24.在圖19中， 一個轉(zhuǎn)換開關(guān)16連接參考測 量電極24到測量電極21到23中的一個.電壓表7測量產(chǎn)生在參考測 量電極24和測量電極21到23之間的電壓.下面解釋圖19中的裝置實施的身體脂肪測量方法.電流源4在電 極2和3之間通電'轉(zhuǎn)換開關(guān)16實施轉(zhuǎn)換，使得電壓表7可以測量參 考測量電極24和測量電極21到23之間的電壓VI到V3.身體脂肪計 算單元25使用電壓表測出的電壓VI到V3和進入數(shù)據(jù)輸入單元33的
周長U和電極位置數(shù)據(jù)，來得出空間電勢梯度L并根據(jù)空間電勢梯度C計算內(nèi)臟脂肪數(shù)量io.正如第二實施方案用電壓VI到V3得到空間電勢梯度L通過用 V3 U/L34代替第二實施方案的空間電勢梯度C34，使用這樣得到的 空間電勢梯度C和第 一 實施方案的方法，可以算出內(nèi)臟脂肪數(shù)量或總 脂肪數(shù)量(內(nèi)臟脂肪數(shù)量和皮下脂肪數(shù)量的總和).下面解釋第四實施方案。困20表示根據(jù)第四實施方案的身體脂肪 測量裝置'這個裝置設(shè)置圖10的身體脂肪測量裝置的參考電勢17為 對象1上的電極22.電壓表7測量產(chǎn)生在參考測量電極22和測量電 極21之間的電壓V。下面解釋圖20中的裝置實施的身體脂肪測量方法.電流源4在電 極2和3之間通電。電壓表7可以測量產(chǎn)生在測量電極21和參考測 量電極22之間的電壓V.身體脂肪計算單元25根據(jù)電壓表7測出的 電壓V來計算內(nèi)臟脂肪10的數(shù)量m.更精確地，第一實施方案的電 壓IV1 - V2I用電壓V來代替，并且采用第一 實施方案同樣的方法來計算 內(nèi)臟脂肪數(shù)量或總脂肪數(shù)量(內(nèi)臟脂肪數(shù)量和皮下脂肪數(shù)量的總和).下面解釋第五實施方案.圖21A表示根據(jù)第五實施方案的一種身 體脂肪測量裝置.電流電極2和3的布置基本上橫穿對象1彼此相對， 定向于第一個方向標(biāo)作"A".電流源4在電極2和3之間通電。 測量電極21和22基本上布置在電流電極2和3的中間位置.電壓表 7測量產(chǎn)生在測量電極21和22之間的電壓，閨21B表示另一種身體 脂肪測量裝置.電流電極2和3的布置基本上橫穿對象1彼此相對， 定向于第二個方向標(biāo)作"B",電流源4在電極2和3之間通電. 測量電極21和22基本上布置在電流電極2和3的中間位置。電壓表 7測量產(chǎn)生在測量電極21和22之間的電壓.這樣，電流接連地以許多方向通過對象1，電流產(chǎn)生的電壓被測 出。根據(jù)這些電壓，身體脂肪計算單元25準(zhǔn)確地計算出對象1中內(nèi)臟 脂肪10的數(shù)量。這個測量方法需要一個使測出的n個電壓(VI到Vn)同內(nèi)臟脂
肪數(shù)量m相關(guān)聯(lián)的相關(guān)表達式.該相關(guān)表達式可以象第一實施方案一 樣來準(zhǔn)備.該相關(guān)表達式可以近似為一個基于多變量分析的線性表達 式，例如，m-aO+al'Vl+a2.V2+…+an'Vn，這里aO到an是回歸系數(shù). 一旦準(zhǔn)備好相關(guān)表達式，可能從一個樣本測出的一系列電壓(VI到 Vn)算出樣本的內(nèi)臟脂肪數(shù)量m,相關(guān)表達式的準(zhǔn)備可以根據(jù)一系列 值(V1-U/L1， V2.U/L2,…，Vn-U/Ln)來進行，這些值的 獲得是通過用測量出的電壓Vi(i-l到n)乘以單獨測出的周長U，其 乘積再除以測量電極間距Li(i-l到n).相關(guān)表達式使得用樣本中測出 的值(VI 'U/L1， V2 'U/L2，…，Vn'U/Ln)來計算樣本的內(nèi)臟 脂肪的數(shù)量m成為可能。相關(guān)表達式的準(zhǔn)備也可以用對象l的特征量， 例如縱向?qū)挾萕l，橫向?qū)挾萕2，以及周長U。這個相關(guān)表達式為 m-aO+(al.Vl.U/Ll+a2.V2U/L2+ ." anVn.U/Ln).WlW2， 或 m-aO+(al.Vl.U/Ll+a2'V2.L2+…an.Vn'U/Ln)'U2.這個相關(guān)表達式用 于計算內(nèi)臟脂肪10的橫截面積m。下面解幹第六實施方案.根據(jù)第六實施方案的一種身體脂肪測量 裝置是把固22A的一種測量裝置和/或圖22B的一種測量裝置增加到 圖20的身體脂肪測量裝置而制成的，或者是把圖23A的一種測量裝 置和/或圖23B的一種測量裝置增加到圖20的身體脂肪測量裝置而制 成的。圖22A和圖22B的一種測量裝置與圖7A的身體脂肪測量裝置 相對應(yīng).圖23A和圖23B的一種測量裝置與圖l的身體脂肪測量裝置 相對應(yīng)。它們的詳細解釋將省略，下面解釋一種身體脂肪測量裝置.在圖20的測量裝置中，電流源 4在電極2和3之間通電.電壓表7可以測量產(chǎn)生在測量電極21和 22之間的第一電壓V.在圖22A的測量裝置中，電流源4在兩個電流電極36和37之間 通電.電壓表40可以測量產(chǎn)生在兩個測量電極38和39之間的第二電 壓V，.在圖22B的測量裝置中，電流源4在兩個電流電極36，和37，之 間通電，電壓表40可以測量產(chǎn)生在兩個測量電極38，和39，之間的第二 電壓V，，.一個身體脂肪計算單元25利用電壓表40測出的第二電壓V，
和V，，，來校正電壓表7測量出的第一電壓V,并根據(jù)校正后的電壓計 算出內(nèi)臟脂肪IO的數(shù)量。電壓表7測量出的電壓V包含了對象1的皮下脂肪8的分布的影 響，特別是，圍繞電極2和3的皮下脂肪8的厚度的影響.在圖22B 中，電壓(阻抗)V"的測量通過閨繞電極2通電，而在圖22A中，電 壓(阻抗)V"的測量通過閨繞電極3通電.這樣，這些電壓V"和V， 用于消除皮下脂肪的影響，以提高測量精度.如果預(yù)先知道閨繞電極 2的皮下脂肪8的厚度基本上等于閨繞電極3的皮下脂肪的厚度，電 壓V，和V，，可以僅有一個用來校正電壓表7測出的電壓V.當(dāng)準(zhǔn)備一個相關(guān)表達式時，進行電壓的校正.這就是說，圖14的 縱座標(biāo)設(shè)為V- a，V， - a"V"，而系數(shù)a，和a"要恰當(dāng)選擇，以提供更佳 的相關(guān)性.相關(guān)表達式可以近似為一個基于多變量分析的線性多項式， 例如m=aO+a.V - a，'V， - a，，.V"，這里aO，a，a，，和a，，是待定的回歸系數(shù)。可以采用 一個更通用的校正技術(shù)，它用到電極21和22之間的距 離L12和對象l的周長U.在這樣的情況中，圖14的縱座標(biāo)為V.U/L12 -a，'V， - a"'V"。
一個基于多變量分析的相關(guān)表達式為，例如， m=aO+aV.U/L12 - a，.V， - a，，V，，.對象1的周長U和它的二次冪IP可 用作獨立的變量來提供相關(guān)表達式m=aO+a.V*U丄12 - a，.V， -a"V"+al/U+a2/LP，這里al和a2是回歸系數(shù).這提高了測量精度.代表對象1的大小的一個特征量的一個冪可以用來得出內(nèi)臟脂肪 IO的一個橫截面積.在這樣的情況中， 一個基于多變量分析的相關(guān)表 達式為，例如，m=aO+a .V - (U/L12) . e — a，.V，'E， - a"'V"'e，，，這 里，e， e，， e"代表對象l大小的特征量的指數(shù)值.例如，它們是 對象l的縱向長度W1同橫向長度W2的乘積Wl . W2，以及對象l 的周長U的二次冪IP.指數(shù)不限于1和2.它們的確定是為了提供更 佳的關(guān)聯(lián)性.如果e， e，，和e"個個是U2,相關(guān)表達式將為m=aO+a*V (U/L12) U2-a，V，U1-a"V，，'U2.當(dāng)U和LP用作獨立的變量，相 關(guān)表達式將為m=aO+a.V - ( U/L12 ) U2 - a，V，U2 - a，，V，，U2 + al.U+a2.lP，以提高計算精度.當(dāng)按照周長U的比例改變電極21和22
之間的距離L12,相關(guān)表達式為，m=aO+a.V e - a，V，.s， - a"V，，e"， 或m=aO+a.V U2- a，V，.U2_ a"V，，U2 + alU+a2.U2.上面提到的樣本采用了圖22中的測量裝置來校正電壓.代替圖 22A的裝置，可以采用圖23A的測量裝置；而代替圖22B的裝置，可 以采用固23B的測量裝置.在這一情況中，即使電極41和41，的位置 稍微移動，用電壓表40測出的電壓不會變化很大.這樣，這種布置使 得可能在即使電極的位置稍微移動的情況下也準(zhǔn)確測出電壓.這使得 計算內(nèi)臟脂肪數(shù)量更加準(zhǔn)確.圖22或23的電流電極和測量電極可以 布置在沿著對象l的一個周長的其他位置，以基于圖22或圖23的測 量手段來測量第二電壓.測出的第二電壓用于校正第一電壓V，以進 一步提高測量精度.圖22或23的測量裝置可以添加到圖10, 11， 12, 16，和19中的任何一個測量裝置，而不是添加到圖20的裝置中，來 精確的測量內(nèi)臟脂肪的數(shù)量.下面解釋第七實施方案.根據(jù)第七實施方案的一種身體脂肪測量 裝置有圖8的身體脂肪測量裝置相同的結(jié)構(gòu)并依次按不同的方向通 電，以自動測量對象l中的內(nèi)臟脂肪.通過數(shù)據(jù)輸入單元33, —個使 電壓同內(nèi)臟脂肪數(shù)量m相關(guān)聯(lián)的相關(guān)表達式進入計算機35.計算機 35使用這個相關(guān)表達式來得出內(nèi)臟脂肪數(shù)量m，并用內(nèi)臟脂肪數(shù)量m 提供給數(shù)據(jù)輸出單元34.數(shù)據(jù)輸出單元34顯示收到的數(shù)據(jù).第七實 施方案的其他部分和測量操作同于第一方面的第四實施方案的相應(yīng)部 分.下面解釋選擇電流電極和測量電極.例如，圖20， 21A，和21B 的布置被依次選用.圖22或圖23的電壓校正過程可以在每個方向另 外執(zhí)行，以消除對象l的皮下脂肪的分布和數(shù)量的影響.這使得內(nèi)臟 脂肪10數(shù)量的計算精度提高.第一到第七實施方案可在不同的電流頻率下實施測量，并彼此比較測量結(jié)果，以提高測量的可靠性. 第三方面根據(jù)第三方面的測量身體脂肪和一種方法和裝置測量皮下脂肪的
數(shù)量，例如皮下脂肪的厚度或橫截面積，測量內(nèi)臟脂肪的數(shù)量，例如 內(nèi)臟脂肪的橫截面積，或皮下脂肪和內(nèi)臟脂肪數(shù)量的總和.圖24表示一種基于第三方面按照第一實施方案的一種身體脂肪 測量裝置。這個裝置有兩個電流電極2和3，其布置沿著，例如對象l 的身體的一個周圍，近似地通過對象1彼此相對； 一個電流源4; 一 個測量電極42，其布置接近電極2; —個測量電極43，其布置接近電 極3; —個電壓表7，用來測量產(chǎn)生在兩個測量電極42和43之間的電 壓；以及一個身體脂肪計算單元25,用來根振電壓表7測出的電壓來 計算對象1的皮下脂肪8的橫截面積和內(nèi)臟脂肪10的橫截面積的總 和.電流電極2和3可以分別布置在對象l的背部和腹部，或分別布 置在對象l的側(cè)部，要準(zhǔn)確的計算脂肪數(shù)量，它們最妤是分別布置在 對象1的背部和腹部.鄰近電極3的測量電極可以布置在基本上穿過 電極3對稱于電極43的位置，如圖25所示。如果電極能跨過對象1 通電，沿著對象l的一條周長的電流電極數(shù)可以大于2個，如圖26所下面解釋一種身體脂肪測量裝置.在固24的測量裝置中，電流源 4在電極2和3之間通電.電壓表7測出產(chǎn)生在測量電極42和43之 間的電壓V。身體脂肪計算單元25利用電壓表7測出的電壓V來計算 對象1中皮下脂肪8的橫截面積和內(nèi)臟脂肪10的橫截面積的總和m，. 有大的總脂肪數(shù)量(皮下脂肪和內(nèi)臟脂肪的總和)的人通常有大的內(nèi) 臟脂肪數(shù)量.因此，電壓V可用來計算對象1的內(nèi)臟脂肪10的橫截 面積m,電流源4已經(jīng)在第一方面作了解釋，因此，它的解釋將省咯.當(dāng)電流基本上通過對象l時，如圖24所示，容易預(yù)計產(chǎn)生的電 壓同主要導(dǎo)致對象1中的電阻的脂肪數(shù)量有一些關(guān)聯(lián).但是，令人驚 奇的是，電壓V準(zhǔn)確的反映了對象1的皮下脂肪8的橫截面積同內(nèi)臟 脂肪10的橫截面積的總和與在電極所圍繞的橫截面或周圍的對象1的 總的橫截面積的比率(相對值)。同樣超出預(yù)期的是，通過把該電壓 乘以一個代表對象l的大小的特征量的冪的乘積，表現(xiàn)了在正被討論
的橫截面上同皮下脂肪8的橫截面積和內(nèi)臟脂肪10的橫截面積的總和 (絕對值)的強烈相關(guān).代表對象的大小的特征量和它的一個冪已經(jīng)在 第二方面的第一實施方案中作了解釋.要計算皮下脂肪8和內(nèi)臟脂肪10的總和m，，準(zhǔn)備使電壓V同脂 肪數(shù)量m，相關(guān)聯(lián)的相關(guān)表達式是必要的.或者，準(zhǔn)備使電壓V同代表 對象l的大小的特征量的冪的乘積，例如VxWl xW2，或VxlP與 脂肪數(shù)量m，相關(guān)聯(lián)的相關(guān)表達式是必要的.相關(guān)表達式的準(zhǔn)備可以象 第二方面的第一實施方案.這個相關(guān)表達式可以近似為一個基于多變量分析的線性多項式. 如果數(shù)量m，表示皮下脂肪8的橫截面積和內(nèi)臟脂肪10的橫截面積的 總和同對象l的總的橫截面積的比率(相對值)，表達式將為，例如， m，-aO+al'V+a2'L/U，這里，aO，al，和a2是回歸系數(shù)，而L是電極2和 42之間的距離，或電極3和43之間的距離.如果數(shù)量m，表示皮下脂 肪8的橫截面積和內(nèi)臟脂肪IO的橫截面積的總和(絕對值) > 相關(guān)表 達式將為，m，-aO+al.VWl.W2，或m，-aO+alV'U2.值Wl W2和 TJ2可以用作獨立的變量，以提供表達式 m，=aO+alVWl'W2+a2.Wl.W2+a3Wl.W2.L/U， 或者 m，=aO+ al'V'IP+a2'U2+a3'lP'L/U，這里a3是一個回歸系數(shù)。這提高了相關(guān)表達 式的精度.代表對象1的大小的特征量的指數(shù)值不限于Wl .W2和 U2-如果采用其他的指數(shù)值，它們用Wl 'W2和IP來代替. 一旦相 關(guān)表達式設(shè)定好， 一個樣本的脂肪數(shù)量m，可以用相關(guān)表達式，樣本測 出的電壓V，代表樣本的大小的特征量算出，在圖24中，電流電極2和測量電極42之間的距離必須在一個恰 當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi).如果距離過大，因為皮下脂肪8更少占用測量電壓V， 電壓下降，使測量精度下降.另外，在薄的皮下脂肪的樣本上，測量 敏感性會較差.如果距離過小，在厚的皮下脂肪的樣本上，測量敏感 性會較差。另外，電極的形狀和大小以及電極同對象1的接觸狀態(tài)會 影響測量電壓V.電極2和42之間的距離最好是0.3倍到3倍于皮下 脂肪8的厚度.當(dāng)沿著一個人體的腰部周圍布置電極時，電極2和42
之間的距離(中心到中心的距離)最好是0.6cm到12cm, lcm到6cm 更好，電極2和42之間的距離可以按照一個對象的周長U的比例改 變.按照周長的比例改變電極間距可以實現(xiàn)，方法是把電極固定在一 個彈性材料例如橡膠構(gòu)成的帶子上，并把帶子繞在一個對象上，使電 極可在對象上伸縮。同樣的原理可以應(yīng)用于電極3和43之間的距離.電流電極和測量電極的形狀是，例如，圓盤形或矩形.如果采用 固盤形電極，它們的直徑可以為0.6cm到3.5cm, 1.5cm到2.5cm更佳。下面解釋第二實施方案.圖27表示按照第二實施方案的一種身體 脂肪測量裝置.該裝置有兩個電極2和3，布置在例如對象l的身體 的周圍，基本上穿過對象1彼此相對；電流源4;測量電極44,其布 置接近電極3;測量電極45，布置在對象l的周圍，基本上位于兩個 電流電極2和3之間的中間位置；電壓表7，用來測量產(chǎn)生在兩個測 量電極44和45之間的電壓；身體脂肪計算單元25，用來根據(jù)電壓表 7測出的電壓來計算對象1中皮下脂肪8的橫截面積和內(nèi)臟脂肪10的 橫截面積的總和.電流電極2和3可以分別布置在對象1的背部和腹 部，或分別布置在對象1的側(cè)部。要準(zhǔn)確的計算脂肪數(shù)量，它們最好 是分別布置在對象l的背部和腹部。電流電極3和測量電極44之間的 距離設(shè)置在一個恰當(dāng)?shù)姆秶?，象圖24中的電流電極2和測量電極42 之間的距離一樣.下面解釋一種身體脂肪測量裝置.在圖27的測量裝置中，電流源 4在電極2和3之間通電.電壓表7測出產(chǎn)生在測量電極44和45之 間的電壓V。身體脂肪計算單元25利用電壓表7測出的電壓V來計算 對象1中皮下脂肪8的橫截面積和內(nèi)臟脂肪10的橫截面積的總和m，. 有大的總脂肪數(shù)量(皮下脂肪和內(nèi)臟脂肪的總和)的人通常有大的內(nèi) 臟脂肪數(shù)量.因此，電壓V能用來計算對象1的內(nèi)臟脂肪10的橫截 面積m.要計算皮下脂肪8和內(nèi)臟脂肪10的總和m，，準(zhǔn)備使電壓V同脂 肪數(shù)量m，相關(guān)聯(lián)的相關(guān)表達式是必要的.或者，準(zhǔn)備使電壓V同代表 對象1的大小的特征量的冪的乘積，例如VxwlXW2，或VxU2與
脂肪數(shù)量m，相關(guān)聯(lián)的相關(guān)表達式是必要的，相關(guān)表達式的準(zhǔn)備可以仿 效第一實施方案.在第一實施方案的相關(guān)表達式中，L被定義為電極3 和44之間的距離.這個相關(guān)表達式使根據(jù)一個樣本上測出的電壓V 和代表樣本大小的特征量計算樣本的脂肪數(shù)量m，成為可能.下面解釋第三實施方案.第三實施方案的一種身體脂肪測量裝置 由增加圖1的身體脂肪測量裝置到圖24的身體脂肪測量裝置而構(gòu)成. 這個裝置已經(jīng)在第三方面的第一實施方案和第一方面的第一實施方案 中解釋過，因此，將不再解釋。下面解釋一種身體脂肪測量裝置.在圖24的測量裝置中，電流源 4在電極2和3之間通電.電壓表7測出產(chǎn)生在測量電極42和43之 間的第一電壓V.在圖l的測量裝置中，電流源4在電極2和3之間 通電.電壓表7測出產(chǎn)生在測量電極5和ll之間的第二電壓V，.身 體脂肪計算單元25利用電壓表7測量出的第一電壓和第二電壓V和 V，， 來計算對象1中皮下脂肪8的橫截面積和內(nèi)臟脂肪10的橫截面 積的總和m，。第一電壓V用第二電壓V，來校正，以提高脂肪數(shù)量m， 的計算精度，要計算皮下脂肪8和內(nèi)臟脂肪10的總和m，，有必要準(zhǔn)備使第一 電壓和第二電壓V和V，同脂肪數(shù)量m，相關(guān)聯(lián)的相關(guān)表達式.這個相 關(guān)表達式可以近似為一個基于多變量分析的線性多項式.如果數(shù)量m， 表示皮下脂肪8的橫截面積和內(nèi)臟脂肪10的橫截面積的總和同對象1 的總的橫截面積的比率(相對值)，表達式將為，例如， m，=a0+alV+a2'V，+a3Ll/U+a4.L2/U+a5L2，/U+a6L2L2，/U2，這里， a0到a6是回歸系數(shù)，Ll是電極2和42之間的距離，或圖24的電極 3和43之間的距離，L2是圖1的電極2和3之間的距離，L2，是圖1 的電極2和5之間的距離.如果數(shù)量m，表示皮下脂肪8的橫截面積和 內(nèi)臟脂肪10的橫截面積的總和(絕對值)，相關(guān)表達式將為， m，=aO+al'V s + a2'V，'s，，或進一步提高精度，m，=aO+al.V s + a2.V， e， + ( a3 + a4'Ll/U) ￡ + (a5+a6.L2/U + a7'L2，/U + a8'L2'L2，/lJ2).s，，這里 aO到a8是回歸系數(shù)，而e和E，是代表對象i的大小的特征量的指數(shù) 值，例如對象的縱向的長度和橫向的長度的積W2 -W2,或者是對象 的周長U的二次冪U2.指數(shù)值不限于1和2，其取決使關(guān)聯(lián)最優(yōu)化. 一旦相關(guān)表達式設(shè)定好，就被用來根據(jù)樣本測出的電壓V和V，和代表 樣本的大小的特征量來計算一個樣本的脂肪數(shù)量m，.根據(jù)這個實施方案的身體脂肪測量裝置，圖l的電流電極和測量 電極可以布置在沿著對象1的周閨的其他位置.在這種情況中，第二 電壓的測量類似于圖1的測量方法，而測出的第二電壓用來校正第一 電壓V，以進一步提高測量精度.這個實施方案的身體脂肪測量裝置可以另外用圖7B的身體脂肪 測量裝置來提供.圖7B的身體脂肪測量裝置的電壓表15測出第三電 壓V"，它用來準(zhǔn)確的計算對象l中皮下脂肪8的橫截面積和內(nèi)臟脂肪 10的橫截面積的總和m，.如果數(shù)量m，表示皮下脂肪8的橫截面積和 內(nèi)臟脂肪10的橫截面積的總和(絕對值)，要準(zhǔn)備的相關(guān)表達式為， 例如，m=aO+a V . e + a，.V，.g， + a，，W，這里，aO，a，a，和a，，是回歸 系數(shù)，而e， e，， e"是代表對象l的大小的特征量的指數(shù)值.或者，圖2 4的身體脂肪測量裝置可以另外具有圖7A的一種身體脂肪測量 裝置和/或圖7B的一種身體脂肪測量裝置，以用近似的方式計算脂 肪數(shù)m，，代替圖2 4的身體脂肪測量裝置，可以采用圖2 7的身體脂 肪測量裝置，以近似的方式計算脂肪數(shù)m，.下面解釋第四實施方案.根據(jù)第四實施方案的身體脂肪測量裝置 具有圖8的裝置同樣的結(jié)構(gòu)，接連地以許多不同的方向供電，并計算 對象1中皮下脂肪8的橫截面積和內(nèi)臟脂肪10的橫截面積的總和m，. 數(shù)據(jù)輸入單元3 3預(yù)先輸入計算機3 5—個使電壓同脂肪數(shù)量m，相 關(guān)聯(lián)的相關(guān)表達式.計算機3 5采用這個相關(guān)表達式來得出身體脂肪 數(shù)m，， m，傳到數(shù)據(jù)輸出單元3 4.數(shù)據(jù)輸出單元3 4顯示脂肪數(shù)m，. 這個實施方案的其他部分和測量方法同于第一方面的第四實施方案.電流電極和測量電極的選擇和布置是，例如，如圖2 4所示的那 些，或圖2 7所示的那些.圖l，圖7 A，或圖7B的電極布置也是 可用的.在這個情況中，測量電極采用上面提到的在每個方向的校正 搡作，以精確的測量皮下脂肪8和內(nèi)臟脂肪10的橫截面積的總和m，.按照第五實施方案的身體脂肪測量裝置包括圖2 4的測量裝置和 圖2 8的測量裝置.身體脂肪測計算單元2 5使用圖2 4的電壓表7 測出的第一電壓和圖2 8的電壓表7測出的第二電壓，來計算對象l 的皮下脂肪8的數(shù)量.圖2 8的測量裝置具有圖6或圖2 0的測量裝 置相同的結(jié)構(gòu).圖2 4的測量裝置已經(jīng)在第三面的第一實施方案中作 了解釋，因此，不會詳細解釋.電極2和4 6可以是同樣的電極，而 電極3和4 7可以是同樣的電極.代替圖2 4的身體脂肪測量裝置， 可以采用圖2 5和圖26中任何一種身體脂肪測量裝置.下面解釋一種身體脂肪測量裝置.在圖2 4的測量裝置中，電流 源4在第一和第二電流電極3和2之間通電，而電壓表7測出產(chǎn)生在 第一和第二測量電極4 3和4 2之間第一電壓.在圖2 8的測量裝置 中，電流源4在第三和第四電流電極4 7和4 6之間通電，而電壓表 7測量產(chǎn)生在第三和第四測量電極2 l和2 2之間的第二電壓.身體 脂肪計算單元2 5使用電壓表7測出的第一電壓和第二電壓來計算對 象1的皮下脂肪8的數(shù)量.皮下脂肪8的數(shù)量可以是圍繞電極3的皮 下脂肪的厚度d和閨繞電板2的皮下脂肪的厚度d，的和d + d，，或在 電極布置的橫截部分或圍繞這個部分的皮下脂肪的橫截面積S.第一 電壓基本上是圍繞電極3和2的皮下脂肪8造成的電壓降和內(nèi)臟脂肪 1 O造成的電壓降的總和.第二電壓基本上對應(yīng)內(nèi)臟脂肪l 0造成的 電壓下降.因此，從第一電壓減去第二電壓準(zhǔn)確的給出了圍繞電極3 的皮下脂肪8的厚度和圍繞電極2的皮下脂肪8的厚度的和.第一和 第二電壓的差可以近似得出皮下脂肪8的橫截面積。要計算圍繞電極3的皮下脂肪的厚度d和圍繞電極2的皮下脂肪 的厚度d，的和d+ d，，預(yù)先準(zhǔn)備使第一和第二電壓V 1和V 2同皮下 脂肪厚度d + d，相關(guān)聯(lián)的相關(guān)表達式。相關(guān)表達式能近似為基于多變 量分析的一個線性函數(shù).如果數(shù)量d + d，是皮下脂肪8的厚度的絕對 值，相關(guān)表達式為，例如，d + d，-aO + al'Vl'el _ a2(V2'U/L2)'s2 + a3'sl + a4'(Ll/U)'sl，這里a0，al，a2，a3和a4是回歸系數(shù)，Ll是電極2和42之間或3和4 3之間的距離，L 2是電極2 1和2 2之間的距離， 而e 1和e 2是代表對象l的大小的特征量的指數(shù)值.例如，它們是 對象l的周長U，或?qū)ο髄的縱向長度W 1或橫向長度W 2的一次冪，指數(shù)不限于1，它們的確定是為了提供更佳的關(guān)聯(lián)性.電極到電極的 距離L 1和L 2可以根據(jù)對象l的周長U的比例改變.在這種情況中，相關(guān)表達式為d + d，-a0 + al'Vl'sl - a2'V2's2 + a3'sl.要計算皮下脂肪8的橫截面積S，預(yù)先準(zhǔn)備使第一和第二電壓V 1和V 2同皮下脂肪面積S相關(guān)聯(lián)的相關(guān)表達式.如果數(shù)量S是皮下 脂肪8的橫截面積的絕對值，相關(guān)表達式為，例如，S =aO+al*Vl*sl - a2-(V2.U/L2)'s2 + a3.sl + a4'(Ll/U)'sl，這里e 1和e 2典型的是對 象1的周長U的平方U2，或穿過對象l的縱向長度和橫向長度W 1和 W2的乘積W1.W2.電極到電極的距離L1和L2可以根據(jù)對象 1的周長U的比例改變.在這種情況中，相關(guān)表達式為S = aO + al.Vl-e圖2 4卞，第一電流電極3和第一測量電極43之間的距離與第 二電流電極2和第二測量電極4 2之間的距離的設(shè)置同于所提到的第 三方面第一實施方案.圖28中，第三測量電極2 1和第四測量電極 2 2之間的距離最好設(shè)為如同第二方面第一實施方案所解釋的圖1 0 的電極2 l和2 2之間的距離.. 按照該實施方案，圖28的測量裝置可以用圖10的測量裝置來 代替-下面解幹第六實施方案.根據(jù)第六實施方案的一種身體脂肪測量 裝置通過增加圖2 2 A或圖2 3 A的測量裝置和圖2 2 B或圖2 3 B的測量裝置到第五實施方案的身體脂肪測量裝置中構(gòu)成.圖2 2 A或 2 3 A的電極3 6和3 7最好布置得鄰近圖2 4的電極3 .電極3 6 或3 7可以相當(dāng)于電極3 .圖2 2 B或2 3 B的電極3 6 ，和3 7 ，最妤布置得鄰近圖2 4的電極2.電極3 6，或3 7，可以相當(dāng)于電極2。下面解釋一種身體脂肪測量裝置。在圖2 2 A或2 3 A中，電壓 表4 0測量產(chǎn)生在測量電極3 8和3 9，或3 8和4 1之間的笫三電
壓.在國2 2B或2 3 B中，電壓表4 0測量產(chǎn)生在測量電極3 8，和3 9，，或3 8，和4 l，之間的第四電壓'身體脂肪計算單元2 5使用 電壓表7測出的第一和第二電壓以及電壓表4 0測出的第三和第四電 壓，來像第五實施方案一樣計算皮下脂肪8的數(shù)量，第三電壓主要由于圍繞電極3 6和3 7,即電極3的皮下脂肪8 的電壓降而產(chǎn)生.第四電壓主要由于圍繞電極3 6，和3 7，，即電極2 的皮下脂肪8的電壓降而產(chǎn)生.第三和第四電壓同第五實施方案的第 一和第二電壓相結(jié)合，來準(zhǔn)確測量圍繞電極3和2的皮下脂肪的厚度 的總和，或圍繞電極3和2的皮下脂肪的橫截面積。第一和第四電壓可以按任何順序測出。這些電壓中的任何一個可以首先測出.要計算圍繞電流電極3的皮下脂肪8的厚度d和圍繞電極2的皮 下脂肪的厚度d，的和d + d，，預(yù)先準(zhǔn)備使第一到第四電壓V 1 , V2, V 3和V 4同總厚度d + d，相關(guān)聯(lián)的相關(guān)表達式.相關(guān)表達式能近似 為基于多變量分析的一個線性函數(shù).如果數(shù)量d + d，是皮下脂肪8的厚 度的絕對值，相關(guān)表達式為，例如，d + d，-aO + al'Vl'e 1 -a2(V2.U/L2)'￡2 + a3' V 3 e 3 + a4' V " 4 + ( a5 + a6'Ll/U) ￡l + (a7'L3/U + a8'L3，/U + a9L3L3，AP)e3 + (alOL4/U + allL4，/U + al2.L4'L4，/LP》s4，這里a0到a12是回歸系數(shù)，Ll是電極2和4 2之 間或3和4 3之間的距離，L 2是電極2 1和2 2之間的距離，L3 是電極3 6和3 7之間的距離，L 3，是電極36和3 8之間的距離， L4是電極3 6，和3 7 ，之間的距離，L4，是電極36，和38，之間的距離， 而e 1到e 4是代表對象1的大小的特征量的指數(shù)值，例如，它們是 對象l的周長U(它的一次冪)的一次冪，和對象1的縱向長度W1 或橫向長度W2的一次冪.指數(shù)不限于1，它們的確定是為了提供更 佳的關(guān)聯(lián)性。電極到電極的距離L 1 , L 2 , L 3 , L 3 ，， L4和L4 ，可以根據(jù)對象l的周長U的比例改變.在這種情況中，相關(guān)表達式 為d + d，-aO + al'Vl.el - a2V2.s2 + a3.V3.s3 + a4V4s4 + a5.sl.要計算皮下脂肪8的橫截面積S,預(yù)先準(zhǔn)備使第一到第四電壓V 1到V 4同皮下脂肪的橫截面積S相關(guān)聯(lián)的相關(guān)表達式.如果數(shù)量S
是皮下脂肪8的橫截面積的絕對值，相關(guān)表達式為，例如S-aO十 al.Vl.s 1 一 a2(V2'U/L2)'s2 + a3' V 3 s 3 + a4' V 4 .E 4 + ( a5 + a6'Ll/U ) ￡1 + (a7L3/U + a8L3，/U + a9L3L3，/LP)s3 + (alOL4/U + all.L47U+ 312'1>1>47112).￡4，這里e 1到E 4典型的是對象1的周長 U的平方U2，或?qū)ο?的縱向長度和橫向長度W 1和W 2的乘積W 1 -W2,電極到電極的距離L1， L2, L3, L 3 ，， L4和L4， 可以根據(jù)對象1的周長U按比例改變。在這種情況中，相關(guān)表達式為 S = a0 + alVlsl — a2.V2'e2 + a3'V3'e3 + a4V4e4 + a5.sl.按照第七實施方案的身體脂肪測量裝置包括圖2 7的測量裝置和 圖2 8的測量裝置.身體脂肪測計算單元2 5使用圖2 7的電壓表7 測出的第一電壓和圖2 8的電壓表7測出的笫二電壓，來計算對象l 的皮下脂肪8的數(shù)量.電極2可以等價于電極46，而電極3可以等 價于電極4 7 .下面解釋一種身體脂肪測量裝置.在圖2 7的測量裝置中，電流 源4在第一和第二電流電極3和2之間通電，而電壓表7測出產(chǎn)生在 第一測量電極4 4和第二測量電極4 5之間笫一電壓.在圖2 8的測 量裝置中，電流源4在第三和第四電流電極47和46之間通電，而 電壓表7測量產(chǎn)生在第三和第四測量電極2 l和2 2之間的第二電 壓。身體脂肪計算單元2 5使用電壓表7測出的第一電壓和第二電壓 來計算對象1的皮下脂肪8的數(shù)量.皮下脂肪8的數(shù)量可以是圍繞電 極3的皮下脂肪的厚度d，或在電極布置的橫截部分或圍繞這個部分 的皮下脂肪的橫截面積S。第一電壓基本上是圍繞電極3的皮下脂肪 8造成的電壓降和內(nèi)臟脂肪l0造成的電壓降的總和.第二電壓基本 上等于內(nèi)臟脂肪l O造成的電壓降.因此，從第一電壓減去第二電壓 準(zhǔn)確的給出了圍繞電極3的皮下脂肪8的厚度.第一和第二電壓的差 可以近似得出皮下脂肪8的橫截面積.第一和第二電壓可以用隨意的 順序測量.可以先測量第二電壓，然后測量第一電壓.要計算圍繞電極3的皮下脂肪8的厚度和皮下脂肪8的橫截面 積，預(yù)先準(zhǔn)備使第一和第二電壓V 1和V 2同脂肪數(shù)量相關(guān)聯(lián)的相關(guān)
表達式.這個相關(guān)表達式的構(gòu)成，可以通過用d代替第五實施方案的相關(guān) 表達式d+d，，并定義3和4 4之間的距離為L 1 .根據(jù)這個相關(guān)表 達式和一個給定樣本測得的電壓V1和V2，可以算出這個樣本的皮 下脂肪的厚度d和橫截面積S.下面解釋第八實施方案。第八實施方案的身體脂肪測量裝置的構(gòu) 成，是通過增加圖2 2 A或2 3 A的測量裝置到第七實施方案的身體 脂肪測量裝置中.圖2 2 A和2 3 A的電極3 6和3 7布置得接近圖 2 7的電極3的位置更佳.電極3 6或3 7可等價于電極3.下面解釋一種身體脂肪測量裝置.在圖2 2A或2 3A中，電壓 表4 0測量產(chǎn)生在測量電極3 8和3 9，或3 8和4 l之間的第三電 壓-身體脂肪計算單元2 5使用電壓表7測出的第一和第二電壓及電 壓表4 0測出的第三電壓，來像第七實施方案一樣計算對象l的皮下 脂肪8的數(shù)量 第三電壓的產(chǎn)生主要因為圍繞電極3 6和3 7即電極3的皮下脂 肪8導(dǎo)致的電壓降.將第三電壓同第七實施方案的第一電壓和第二電 壓相結(jié)合，進一步精確的測量閨繞電極3的皮下脂肪8的厚度.第一 到第三電壓的測量順序可以任意.電壓中的任何一個可以先測.要計算圍繞電極3的皮下脂肪8的厚度d或皮下脂肪8的橫截面 積S，預(yù)先準(zhǔn)備使第一到第三電壓V 1至V3同脂肪數(shù)量相關(guān)聯(lián)的相 關(guān)表達式.這個相關(guān)表達式的構(gòu)成，例如，由第六實施方案的相關(guān)表達式設(shè) 置e 4 = 0，用d代替d+d，，定義電極3和4 4之間的距離為L1。下面解釋第九實施方案.按照第九實施方案的身體脂肪測量裝置 有圖8的裝置相同的結(jié)構(gòu).類似于第一方面的第四實施方案，電流沿 許多方向連續(xù)通電，并沿著對象l的周長的不同點自動測量對象l的 皮下脂肪8的厚度.電極2 6 a到2 6 h的選擇和布置類似于圖2 7和2 8的電流電 極和測量電極，用于測量第一和第二電壓。準(zhǔn)備一個類似于第七實施 方案的相關(guān)表達式，沿著對象1的周長的不同點精確的測量皮下脂肪8的厚度.用于測量第一到第三電壓的電極2 6a到2 6h的選擇和布 置類似于圖27， 28和22A(或23A)的電流電極和測量電極。準(zhǔn)備一個類似于第八實施方案的相關(guān)表達式，沿著對象1的廚長的不 同點進一步精確的測量皮下脂肪8的厚度.沿著對象l的周長的不同 點測量出的皮下脂肪8的厚度可以同單獨測出的對象l的等高線形狀 相關(guān)的數(shù)據(jù)相結(jié)合，使計算機35可以概略提供皮下脂肪8的斷層攝 影圖像.計算機3 5可以得出對象l的皮下脂肪8的橫截面積S.在這樣 的情況中，必須準(zhǔn)備一個使電壓同皮下脂肪8的橫截面積相關(guān)聯(lián)的相 關(guān)表達式.第一電壓V 1 (1)， V 2 ")，…Vn")沿著一個給定橫截 部分的ii個點測出，第二電壓V 1 (2)， V 2 (2)，…Vm(2)沿著同樣 的橫截部分的m個點測出。 一個使這些電壓同皮下脂肪8的橫截面積 S相關(guān)聯(lián)的相關(guān)表達式的準(zhǔn)備類似于第七實施方案.下面解釋第十實施方案.按照第十實施方案的身體脂肪測量裝置 由圖2 4的測量裝置，圖2 2 A或2 3 A的測量裝置，和圖2 2 B或2 3 B的測量裝置構(gòu)成.圖2 4的電壓表7測量產(chǎn)生在測量電極4 2 和4 3之間的第一電壓.圖2 2 A (或2 3 A )測量的電壓表4 0產(chǎn) 生在測量電極3 8和39 (或38和41)之間的第二電壓.圖2 2 B (或2 3 B )的電壓表4 0測量產(chǎn)生在測量電極3 8，和3 9，(或3 8 ，和4 1 ，)之間的第三電壓.身體脂肪計算單元2 5使用測出的第 一到第三電壓來計算對象l的內(nèi)臟脂肪IO的數(shù)量.電極3 6或3 7布 置得接近電極3的位置更佳.電極36或37可以等價于電極3.電 極3 6，或3 7 ，布置得接近電極2的位置更佳.電極3 6，或3 7 ，可以 等價于電極2。代替圖2 4的測量裝置，可以采用圖2 5或圖2 6的 測量裝置.下面解釋一種身體脂肪測量方法.圖24的電壓表7測量第一電 壓.圖22A(或23A)的電壓表4 0測量第二電壓.圖2 2 B (或 2 3 B )的電壓表4 O測量第三電壓.身體脂肪計算單元2 5使用電
壓表7和4 0測出的第一到第三電壓來計算內(nèi)臟脂肪1 O的數(shù)量.第 一電壓基本上是由于圍繞電極3的皮下脂肪8造成的電壓降，由于內(nèi) 臟脂肪l0造成的電壓降和由于圍繞電極2的皮下脂肪8造成的電壓 降的和，第二電壓基本上對應(yīng)圍繞電極3的皮下脂肪8造成的電壓降， 第三電壓基本上對應(yīng)圍繞電極2的皮下脂肪8造成的電壓降.結(jié)果， 從第一電壓減去第二電壓和第三電壓得出內(nèi)臟脂肪l 0的數(shù)量.第一 到第三電壓的測量順序可以任意.電壓中的任何一個可以先測.要計算圍繞內(nèi)臟脂肪l0的數(shù)量m，預(yù)先準(zhǔn)備使第一到第三電壓 V 1到V 3同內(nèi)臟脂肪數(shù)量m相關(guān)聯(lián)的相關(guān)表達式.如果數(shù)量m是一 個相對值，例如內(nèi)臟脂肪l 0的橫截面積同對象l的總橫截面積的比 率，或內(nèi)臟脂肪l0的橫截面積同圍繞該內(nèi)臟脂肪的非脂肪部分9的 橫截部分面積的比率，這個相關(guān)表達式最簡單的形式是，例如， m=aO+al'Vl - a2'V2 - a3'V3，這里，a0到a3是回歸系數(shù).如果預(yù)先知 道圍繞電極2的皮下脂肪8的厚度基本上等于圍繞電極3的皮下脂肪 8，第二和第三電壓中的任何一個的測量可以省略.在這種情況中， 相關(guān)表達式為，例如，m=aO+al'Vl - a2.V2.如果數(shù)量m是內(nèi)臟脂肪l O的絕對橫截面積，相關(guān)表達式為，例 如，m-aO + al'Vl.s 1 _ a2.V2.s2 - a3.V3'e3 + (a4 + a5.Ll/U)el + (a6.L2/U + a7L2，/U + a8'L2L2，/U2).s2 + (a9L3/U + alO.L3，/U + all'L3'L3，/lP)'e3，這里a0到all是回歸系數(shù)，Ll是電極2和4 2之 間或3和4 3之間的距離，L 2是電極36和37之間的距離，L2， 是電極36和38之間的距離，L 3是電極3 6 ，和3 7，之間的距離，L 3，是電極36，和3 8，之間的距離，而￡1到E3是對象1的周長U的 平方U2,或?qū)ο髄的縱向長度W1和橫向長度W2的乘積Wl W2. 指數(shù)不限于1和2，它們的確定是為了提供更佳的關(guān)聯(lián)性.電極到電 極的距離L1， L2， L2，， L3，和L 3 ，可以根據(jù)對象1的周長U按比例改變.在這種情況中，相關(guān)表達式為m=aO + al.Vl.sl- a2.V2.s2-a3.V3.s3 + a4.sl。這種實施方案的裝置可以另外附加一個裝置來實現(xiàn)，這個裝置基
本上等價于圖22或23的裝置，它的電極布置在沿著對象1的周圍的其 他位置，在這種情況中，用增加的測量裝置的電壓表4 0測量電壓， 它們被包括于相關(guān)表達式中用于進一步精確的計算內(nèi)臟脂肪的數(shù)量 m'下面解釋第十一實施方案.按照第十一實施方案的身體脂肪測量 裝置的構(gòu)成，是通過增加圖2 8的測量裝置到第十實施方案的身體脂 肪測量裝置中.圖2 8的電壓表7測量產(chǎn)生在測量電極2 1和2 2之 間的第四電壓.身體脂肪計算單元2 5，使用測出的第一到第四電壓， 來計算對象l的內(nèi)臟脂肪10的數(shù)量.電極2可以等價于電極46， 而電極3可以等價于電極4 7 .第四電壓基本上是由于內(nèi)臟脂肪l 0 造成的電壓降的結(jié)果，因此，把第四電壓同第十實施方案的第一到第 三電壓相結(jié)合，更精確的測量內(nèi)臟脂肪lO的數(shù)量.第一到第四電壓 可以用任意順序測出.電壓中的任何一個可以先測，得出同樣的效果.要計算內(nèi)臟脂肪l 0的數(shù)量m,預(yù)先準(zhǔn)備使第一到第四電壓V 1 到V 4同內(nèi)臟脂肪數(shù)量m相關(guān)聯(lián)的相關(guān)表達式.如果數(shù)量m是一個相 對值，例如內(nèi)臟脂肪l 0的橫截面積同對象l的總橫截面積的比率， 或內(nèi)臟脂肪l 0的橫截面積同圍繞該內(nèi)臟脂肪的非脂肪部分9的橫截部分面積的比率，這個相關(guān)表達式最簡單的形式是，例如，m-aO+al.Vl - a2.V2 - a3.V3 + a4'V4，這里，a0到a4是回歸系數(shù).如果預(yù)先知道圍 繞電極2的皮下脂肪8的厚度基本上等于閨繞電極3的皮下脂肪8 ， 第二和第三電壓中的任何一個的測量可以省略.在這種情況中，相關(guān) 表達式為，例如，m-aO+al'Vl - a2'V2+a4'V4.如果數(shù)量m是內(nèi)臟脂肪1 0的橫截面積的絕對值，相關(guān)表達式 為，例如，同于第六實施方案為S準(zhǔn)備的相關(guān)表達式.下面解釋第十二實施方案.按照第十二實施方案的身體脂肪測量 裝置，包括圖2 7的測量裝置，圖2 2 A或2 3 A的測量裝置.圖2 7的電壓表7測量產(chǎn)生在測量電極4 4和4 5之間的第一電壓.圖22 A (或2 3 A )測量的電壓表4 0產(chǎn)生在測量電極3 8和3 9 (或3 8和4 1 )之間的第二電壓。身體脂肪計算單元2 5使用測出的第
一到第二電壓來計算對象l的內(nèi)臟脂肪l O的數(shù)量.電板3 6和3 7 布置得接近電極3的位置更佳'電極36或37可以等價于電極3。下面解釋一種身體脂肪測量方法-圖27的電壓表7測量第一電 壓.圖22A(或23A)的電壓表4 0測量第二電壓.基于測出的 第一和第二電壓，身體脂肪計算單元2 5計算內(nèi)臟脂肪1 O的數(shù)量. 第一電壓基本上是閨繞電極3的皮下脂肪8造成的電壓降和內(nèi)臟脂肪 IO造成的電壓降的總和.第二電壓基本上是閨繞電極3的皮下脂肪 8造成的電壓降的結(jié)果.相應(yīng)地，從第一電壓減去第二電壓得出了內(nèi) 臟脂肪l O的數(shù)量.第一和第二電壓可以用隨意的順序測量.其中的 任何一個可以先測.要計算內(nèi)臟脂肪l 0的數(shù)量m，預(yù)先準(zhǔn)備使第一到第二電壓V 1 和V 2同內(nèi)臟脂肪數(shù)量m相關(guān)聯(lián)的相關(guān)表達式.如果數(shù)量m是一個相 對值，例如內(nèi)臟脂肪l 0的橫截面積同對象l的總橫截面積的比率， 或內(nèi)臟脂肪l 0的橫截面積同圍繞該內(nèi)臟脂肪的非脂肪部分9的橫截 部分面積的比率，這個相關(guān)表達式最簡單的形式是，例如，m=aO+al'Vl -a2.V2，這里，a0到a2是回歸系數(shù).如果數(shù)量m是內(nèi)臟脂肪l 0的絕對橫截面積，相關(guān)表達式是，例如，第十實施方案的相關(guān)表達式， 其中，s == 0而L 1再定義為電極3和4 4之間的距離'該實施方案的測量裝置可以具有基本上等同于圖22或23的裝置， 它的電極布置在沿著對象1的周圍的不同位置.增加的測量裝置的電 壓表4 0測量電壓，它們被包括于相關(guān)表達式中用于進一步精確的計 算內(nèi)臟脂肪l 0的數(shù)量m.下面解釋第十三實施方案.按照第十三實施方案的身體脂肪測量 裝置的構(gòu)成，是通過增加圖2 8的測量裝置到第十二實施方案的測量 裝置中。圖2 8的電壓表7測量產(chǎn)生在測量電極2 1和2 2之間的第 三電壓.身體脂肪計算單元25，基于測出的第一到第三電壓，來計 算對象l的內(nèi)臟脂肪l0的數(shù)量.電極2可以等價于電極46，而電 極3可以等價于電極4 7 。第三電壓基本上是由于內(nèi)臟脂肪1 0造成 的電壓下降的結(jié)果，相應(yīng)地，把第三電壓同第十二實施方案的第一和
第二電壓相結(jié)合，進一步提高內(nèi)臟脂肪io的數(shù)量的測量精度，第一 到第三電壓可以用任意順序測出.電壓中的任何一個可以先測.
要計算內(nèi)臟脂肪l 0的數(shù)量m，預(yù)先準(zhǔn)備使第一到第三電壓V 1 到V 3同內(nèi)臟脂肪數(shù)量m相關(guān)聯(lián)的相關(guān)表達式.如果數(shù)量m是一個相 對值，例如內(nèi)臟脂肪l0的橫截面積同對象l的總橫截面積的比率， 或內(nèi)臟脂肪l 0的橫截面積同圍繞該內(nèi)臟脂肪的非脂肪部分9的橫截 部分面積的比率，這個相關(guān)表達式最簡單的形式是，例如，m=aO+al*Vl -a2.V2 + a3.V3，這里，aO到a3是回歸系數(shù).如果數(shù)量m是內(nèi)臟脂肪
1 O的絕對橫截面積，相關(guān)表達式是，例如，第六實施方案的相關(guān)表 達式，其中，e4 = 0， S用m代替，而L 1再定義為電極3和4 4 之間的距離.
下面解釋第十四實施方案.按照第十四實施方案的身體脂肪測量 裝置的構(gòu)成類似于圖8的裝置，依次按不同的方向通電，并自動測量 對象l中的內(nèi)臟脂肪數(shù)量.通過數(shù)據(jù)輸入單元33, —個使電壓同內(nèi)臟 脂肪數(shù)量m相關(guān)聯(lián)的相關(guān)表達式預(yù)先進入計算機35.計算機35使用 這個相關(guān)表達式來得出內(nèi)臟脂肪數(shù)量m,并把內(nèi)臟脂肪數(shù)量m提供給 數(shù)據(jù)輸出單元34.數(shù)據(jù)輸出單元34顯示數(shù)量m.這個實施方案的其 他部分和測量方法同于第一方面的第四實施方案。
電極26a到26h接連地選擇和布置，類似于圖2 7和2 2 A (或
2 3 A)的電流電極和測量電極，來測量n個第一電壓 Vl("，V2("，….Vn("和n個第二電壓Vl(2)，V2(2)，...，Vn(2)。類似于第十二 實施方案，準(zhǔn)備一個相關(guān)表達式m-aO +al(1)* Vl(1)+ a2(1).V2(1)+....+an(1).Vn(1)-al(2)'Vl(2) -32(2)々2(2)-"..-犯(2)^11(2)以準(zhǔn)確的 測量對象l的內(nèi)臟脂肪l O的數(shù)量.電極26a到26h接連地選擇和布 置，也可能類似于圖2 7， 22A(或23A)和28的電流電極和 測量電極，來測量n個第一電壓V 1 (1)， V2("，…Vn(1)，11個第二電壓 V 1(2)， V2(2)，…Vn(2) ， m個第二電壓V 1 (3)， V2(3)，...Vm(3)。類似于 第十三實施方案，準(zhǔn)備一個相關(guān)表達式m=aO+al(1)'Vl(1)+a2(1) V2(l)+.... +an(1).Vn("-al(2).Vl(2)-a2(2)-V2(2)-"..-an(2).Vn(2) + al(3).Vl(3)+a2(3).V2(3)
+ .…+ amP、VmW以準(zhǔn)確的測量對象l的內(nèi)臟脂肪數(shù)量l 0.
同樣的，電極26a到26h接連地選擇和布置，可以類似于圖2 4， 22A(或23A)，和22B(或23g)的電流電極和測量電極，
來測量許多個第一到第三電壓-基于測得的電壓，類似于笫十實施方 案的相關(guān)表達式準(zhǔn)確的測量出對象l的內(nèi)臟脂肪l 0的數(shù)量.電極26a 到26h的接連地選擇和布置，也可以類似于圖2 4， 2 8， 2 2A(或 23A),和22B(或23B)的電流電極和測量電極，來測量許 多個第一到第四電壓.基于測得的電壓，類似于第十一實施方案的相 關(guān)表達式準(zhǔn)確的計算出對象l的內(nèi)臟脂肪lo的數(shù)量'
按照第一到第十四實施方案，測量可以在許多電流頻率下執(zhí)行， 而且測量可以相互比較，以提高測量的可靠性.
第一到第三方面的身體脂肪測量裝置可以通過在電極和對象之間
應(yīng)用傳導(dǎo)性凝膠或傳導(dǎo)性凝膠片以減少電極和一個對象之間的接觸電 阻.人體對象的電阻抗在一天內(nèi)發(fā)生變化。因此，測量出的電壓可以 根據(jù)測量的時間來校正一個算出的人體脂肪數(shù)量中由于這個對象的電 阻抗的每小時的變化而產(chǎn)生的誤差。人體的胃在用餐前和用餐后改變 它的狀態(tài)。因此， 一個測出的電壓可以根據(jù)一餐飯后到這次測量所流 逝的時間來校正.這校正了 一個算出的身體脂肪數(shù)量由于這頓飯造成 的誤差.
本發(fā)明的第一到第三方面的身體脂肪測量裝置可以用來組合形成 另一個裝置.例如，第三方面的第一實施方案的身體脂肪測量裝置測 量出皮下和內(nèi)臟脂肪的總和.從這個總和，減去第二方面的第四實施 方案的身體脂肪測量裝置測量出的內(nèi)臟脂肪數(shù)量，得出一個高度精確 的皮下脂肪的數(shù)量.這導(dǎo)致得出內(nèi)臟脂肪數(shù)量同皮下脂肪數(shù)量的比率 (V/S).或者是，第三方面的第一實施方案的身體脂肪測量裝置 測量出皮下和內(nèi)臟脂肪的總和.并從這個總和，減去第一方面的第四 實施方案的身體脂肪測量裝置測量出的皮下脂肪數(shù)量(皮下脂肪的橫 截面積)，得出一個內(nèi)臟脂肪的數(shù)量.
有一種醫(yī)學(xué)觀點認為，內(nèi)臟脂肪導(dǎo)致生活方式相關(guān)的疾病，例如，
高脂血癥，糖尿病，高血壓，等等.因此，可以在用本發(fā)明的身體脂 肪測量裝置測出的內(nèi)臟脂肪數(shù)量的基礎(chǔ)上，在本裝置的數(shù)據(jù)輸出單元 上顯示健康建議。在用本發(fā)明的身體脂肪測量裝置測出的皮下脂肪數(shù) 量的基礎(chǔ)上，在本裝置的數(shù)據(jù)榆出單元上顯示美容建議.用本發(fā)明的 身體脂肪測量裝置測出的皮下和內(nèi)臟脂肪數(shù)量的總和，可能同常規(guī)的 身體脂肪儀器處理的身體脂肪率相關(guān)聯(lián)，這樣，數(shù)據(jù)輸出單元可以顯 示身體脂肪率.
本發(fā)明不僅可以用于評估內(nèi)臟脂肪數(shù)量，也可用于評估肝臟脂肪 數(shù)量。本發(fā)明的裝置不僅可以用于一個對象的身體，也可用于對象的 大腿或上臂，來計算該部分的皮下脂肪數(shù)量.本發(fā)明的應(yīng)用對象不僅 包括人體，也包括牲畜，例如豬和牛，以及魚，例如金槍魚。本發(fā)明 能夠測量一個給定對象的皮下脂肪和內(nèi)脂肪的數(shù)量。
在工業(yè)中的應(yīng)用
如上所述，按照本發(fā)明的測量身體脂肪的方法和裝置能夠比阻抗
C T方法更簡易而準(zhǔn)確的測量一個身體脂肪的數(shù)量。特別是，本發(fā)明 的方法和裝置能夠簡易而準(zhǔn)確的測出一個對象的皮下脂肪的厚度，橫 截面積，或體積，幾乎不受對象中的內(nèi)臟脂肪的數(shù)量和分布的影響. 本發(fā)明的方法和裝置能夠消除其他媒質(zhì)包括對象中的內(nèi)臟脂肪的數(shù)量 和分布的殘留影響，并進一步準(zhǔn)確的測量對象的皮下脂肪的厚度，橫 截面積，或體積.本發(fā)明的方法和裝置也能簡易而準(zhǔn)確的測出對象的 內(nèi)臟脂肪的數(shù)量，幾乎不受對象的皮下脂肪的數(shù)量和分布的影響.本 發(fā)明能夠消除對象的皮下脂肪的數(shù)量和分布的殘留影響，并進一步準(zhǔn) 確的測量對象的內(nèi)臟脂肪數(shù)量.按照本發(fā)明的的身體脂肪測量裝置作 為一個身體脂肪儀器特別有效.
權(quán)利要求
1.一種身體脂肪測量裝置，包括第一和第二電流電極，布置在一個對象的周圍，基本上跨過這個對象彼此相對；第三和第四電流電極，布置在所述對象的周圍，所述第三和第四電流電極之間的距離足夠短于這個對象的周長；第一測量電極，布置得鄰近于所述第一電流電極；第二測量電極，布置得鄰近于所述第二電流電極，或者，布置在所述對象的周圍基本上位于所述第一和第二電流電極的中間位置；第三測量電極，布置得鄰近于第三電流電極；第四測量電極，布置得鄰近于所述第四電流電極，或者，布置在所述對象的周圍基本上跨過所述對象與所述第三和第四電流電極相對；測量裝置，用來在所述第一和第二電流電極之間通電，用來在所述第三和第四電流電極之間通電，測量在第一和第二測量電極之間產(chǎn)生的第一電壓，并測量當(dāng)在第三和第四電流電極之間通電時在第三和第四測量電極之間產(chǎn)生的第二電壓；以及身體脂肪計算裝置，用來根據(jù)用該測量裝置測出的所述第一電壓和第二電壓與內(nèi)臟脂肪的數(shù)量的相關(guān)關(guān)系來計算所述對象的內(nèi)臟脂肪的數(shù)量。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的身體脂肪測量裝置，其中，所述第三和第四電流電4及布置在第 一 或第二電流電極的 位置或附近。
全文摘要
兩個電流電極2和3布置在一個對象1的周圍，兩個電流電極之間的距離遠遠短于對象1的周長。電流源4在兩個電流電極之間通電。一個測量電極5布置得與兩個電流電極2和3中的一個相鄰。一個測量電極11布置得基本上穿過對象1與兩個電流電極2和3相對。電壓表7測量產(chǎn)生在測量電極5和11之間的電壓。身體脂肪計算單元25根據(jù)電壓表7測出的電壓來計算對象1的皮下脂肪8的數(shù)量。
文檔編號A61B5/053GK101152082SQ20071018610
公開日2008年4月2日 申請日期2000年10月5日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月15日
發(fā)明者山口亨, 恩田智彥, 木村毅, 槙和男, 片嶋充弘, 福原正樹 申請人:花王株式會社