專利名稱：測量人體脂肪分布的方法和設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于測量人體脂肪的方法和設備，且更具體地說是涉及用于測量人體脂肪的分布的一種方法和一種設備。
過去，人的體重經(jīng)常被用作表示個人健康狀態(tài)的一個指標。但近來，一個人的身體脂肪的比率已經(jīng)成為表示該人的健康狀態(tài)的一個重要指標。因此，測量身體脂肪的量的各種類型的方法和設備得到開發(fā)和提出。TOKUKAISHO No.62-169023號公布了一種技術，用于通過輸入個人數(shù)據(jù)(諸如身高、年齡、性別等)和測量人的體重以及其身體的極端部分之間的阻抗，來測量身體脂肪量。另外，TOKUHYOSHO No.57-500900公布了一種技術，用于測量脂肪層的厚度。根據(jù)這種技術，一種超聲脈沖信號被從后面加到一個動物上，且從脂肪層與肌肉層之間的邊界反射的接收信號得到檢測。隨后，該脈沖信號的發(fā)送和接收之間的時間得到測量，以確定脂肪層的厚度。進一步地，TOKUKAISHO No.62-87139公布了一種身體脂肪的估計方法。根據(jù)這種方法，人體的各個部分上的皮下脂肪通過采用一種超聲信號而得到測量。隨后，該測量結果被乘以身體的各個部分上的橫截面積因子或身體脂肪估計因子，以產(chǎn)生對身體各個部分上的身體脂肪的估計。隨后，各個估計被綜合，以確定整個身體脂肪。
近來，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，一個人得上所謂“成人(不可傳染的)疾病”(諸如糖尿病、動脈硬化等的危險，取決于脂肪的分布或該人是有皮下脂肪還是內臟脂肪，而不論其脂肪比率如何。因此，提出了通過分析CT或MRI拍攝的腹部層析X射線攝影圖象來測量脂肪分布的一種方法。
然而，這樣的方法是有問題的，即圖象的分析非常復雜且CT會使人體暴露于X射線。
因此，本發(fā)明的一個目的，是提供一種用于測量身體脂肪的分布的方法和設備，它能夠解決現(xiàn)有技術的問題。
為了實現(xiàn)這種目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，現(xiàn)有技術的這些問題是通過提供一種新穎且改進的人體身體脂肪分布測量方法，而得到解決的，該方法的特征在于它包括以下步驟根據(jù)諸如性別、年齡、身高、體重等個人數(shù)據(jù)，測量生物電阻抗和腹皮下脂肪厚度；以及，根據(jù)生物電阻抗和腹皮下脂肪的厚度的測量結果，計算腹部內臟脂肪的面積或量。
根據(jù)另一個方面，本發(fā)明提供了測量人體的身體脂肪分布的一種方法，其特征在于它包括以下步驟根據(jù)諸如性別、年齡、身高、體重等個人數(shù)據(jù)，測量生物電阻抗和腹皮下脂肪厚度；以及，根據(jù)生物電阻抗和腹皮下脂肪的厚度的測量結果，計算腹部皮下脂肪的面積或量。
根據(jù)進一步的一個方面，本發(fā)明提供了測量人體的身體脂肪分布的一種方法，其特征在于它包括以下步驟根據(jù)諸如性別、年齡、身高、體重等個人數(shù)據(jù)，測量生物電阻抗和腹皮下脂肪厚度；以及，根據(jù)生物電阻抗和腹皮下脂肪的厚度的測量結果，計算腹部內臟脂肪的面積和量和腹皮下脂肪的面積或量。
根據(jù)進一步的一個方面，本發(fā)明提供了測量人體的身體脂肪分布的一種方法，其特征在于它包括以下步驟根據(jù)諸如性別、年齡、身高、體重等個人數(shù)據(jù)，測量生物電阻抗和腹皮下脂肪厚度；測量腹部的圍長；以及，根據(jù)生物電阻抗、腹皮下脂肪的厚度和腹部圍長的測量結果，計算腹部內臟脂肪的面積或量。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述腹皮下脂肪的厚度是利用一種超聲波信號測量的。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述腹皮下脂肪的所述厚度是利用一種皮膚夾持卡尺(skin hole caliper)測量的。
根據(jù)一個進一步的方面，本發(fā)明提供了測量人體的身體脂肪分布的一種設備，其特征在于它包括一個第一輸入單元，用于輸入諸如性別、年齡、身高、體重等個人數(shù)據(jù)；一個測量單元，它測量生物電阻抗；一個第二輸入單元，它輸入腹部皮下脂肪厚度；以及，一個算法元件，它根據(jù)來自所述第一輸入單元、所述測量單元和所述第二輸入單元的數(shù)據(jù)，計算腹部內臟脂肪的面積或量。
根據(jù)一個進一步的方面，本發(fā)明提供了測量人體的身體脂肪分布的一種設備，其特征在于它包括一個第一輸入單元，用于輸入諸如性別、年齡、身高、體重等個人數(shù)據(jù)；一個測量單元，它測量生物電阻抗；一個第二輸入單元，它輸入腹部皮下脂肪厚度；以及，一個算法元件，它根據(jù)來自所述第一輸入單元、所述測量單元和所述第二輸入單元的數(shù)據(jù)，計算腹部皮下脂肪的面積或量。
根據(jù)一個進一步的方面，本發(fā)明提供了測量人體的身體脂肪分布的一種設備，其特征在于它包括一個第一輸入單元，用于輸入諸如性別、年齡、身高、體重等個人數(shù)據(jù)；一個測量單元，它測量生物電阻抗；一個第二輸入單元，它輸入腹部皮下脂肪厚度；一個第三輸入單元，它輸入腹部的圍長；以及，一個算法元件，它根據(jù)來自所述第一輸入單元、所述測量單元、所述第二輸入單元和所述第三輸入單元的數(shù)據(jù)，計算腹部內臟脂肪的面積或量。
根據(jù)一個進一步的方面，本發(fā)明提供了測量人體的身體脂肪分布的一種設備，其特征在于它包括一個第一輸入單元，用于輸入諸如性別、年齡、身高、體重等個人數(shù)據(jù)；一個測量單元，它測量生物電阻抗；一個第二輸入單元，它輸入腹部皮下脂肪厚度；一個第三輸入單元，它輸入腹部的圍長；以及，一個算法元件，它根據(jù)來自所述第一輸入單元、所述測量單元、所述第二輸入單元和所述第三輸入單元的數(shù)據(jù)，計算腹部皮下脂肪的面積或量。
根據(jù)一個進一步的方面，本發(fā)明提供了測量人體的身體脂肪分布的一種設備，其特征在于它包括一個第一輸入單元，用于輸入諸如性別、年齡、身高、體重等個人數(shù)據(jù)；一個測量單元，它測量生物電阻抗；一個第二輸入單元，它輸入腹部皮下脂肪厚度；以及，一個算法元件，它根據(jù)來自所述第一輸入單元、所述測量單元和所述第二輸入單元的數(shù)據(jù)，計算腹部內臟脂肪的面積或量和腹皮下脂肪的面積或量。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述第二輸入單元包括一個超聲探頭。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，由所述超聲探頭探測的數(shù)據(jù)經(jīng)一個無線通信裝置或一個光學通信裝置被傳送到所述算法元件。
根據(jù)本發(fā)明的進一步的實施例，所述第二輸入單元包括一個皮膚夾持卡尺。
根據(jù)本發(fā)明的進一步的實施例，由所述皮膚夾持卡尺探測到的數(shù)據(jù)經(jīng)過一個無線通信裝置或一個光學通信裝置被傳送到所述算法元件。
根據(jù)一個進一步的方面，本發(fā)明提供了測量人體的身體脂肪分布的一種設備，其特征在于它包括一個第一算法元件，它計算腹部內臟脂肪的面積；一個第二算法元件，它計算腹皮下脂肪的面積；以及，判定單元，它通過把所述第一算法元件計算的腹部內臟脂肪的面積除以所述第二算法元件計算的腹皮下脂肪的面積，而判定肥胖的類型。
根據(jù)進一步的方面，本發(fā)明提供了用于測量人體的身體脂肪分布的一種方法，其特征在于它包括測量腹皮下脂肪的厚度和腹部的圍長；以及，根據(jù)腹皮下脂肪和腹部圍長的測量結果計算腹部內臟脂肪的面積。
根據(jù)進一步的方面，本發(fā)明提供了用于測量人體的身體脂肪分布的一種方法，其特征在于它包括測量腹皮下脂肪的厚度和腹部的圍長；以及，根據(jù)腹皮下脂肪和腹部圍長的測量結果計算腹部皮下脂肪的面積。
根據(jù)進一步的方面，本發(fā)明提供了用于測量人體的身體脂肪分布的一種方法，其特征在于它包括測量腹皮下脂肪的厚度和腹部的圍長；以及，根據(jù)腹皮下脂肪和腹部圍長的測量結果計算腹部內臟脂肪和腹皮下脂肪的面積。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，導出腹部內臟脂肪的面積或腹皮下脂肪的面積的步驟進一步包括根據(jù)包括性別、身高等個人數(shù)據(jù)進行校正處理的步驟。
根據(jù)進一步的方面，本發(fā)明提供了用于測量人體的身體脂肪分布的一種設備，其特征在于它包括第一輸入單元，用于輸入腹皮下脂肪的厚度；第二輸入單元，用于輸入腹部的圍長；以及，一個算法元件，它根據(jù)來自所述第一和第二輸入單元的數(shù)據(jù)計算腹部內臟脂肪的面積。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述第一輸入單元包括一個超聲探頭。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，所述第一輸入單元包括一個皮膚夾持卡尺。
根據(jù)本發(fā)明的進一步的實施例，該設備進一步包括一個第三輸入單元，它輸入包括性別、年齡、身高等的個人數(shù)據(jù)。
以下結合附圖描述本發(fā)明的最佳實施例。

圖1是立體圖，它表示了根據(jù)本發(fā)明的一個最佳實施例的用于測量人的身體脂肪的設備；圖2是表示圖1所示的身體脂肪測量設備的電路配置的示意框圖；圖3是立體圖，表示了根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的用于測量人體脂肪測量設備；圖4是表示如圖3所示的身體脂肪測量設備的電路配置的示意框圖；圖5是流程圖，簡要顯示了根據(jù)本發(fā)明的身體脂肪分布測量步驟；圖6和7分別是表示如圖5所示的步驟的進一步細節(jié)的流程圖；圖8是當假定腹部的橫截面為真正的圓形時腹部中的皮下脂肪的橫截面圖；圖9表示了脂肪的總量與腹部的脂肪的總面積之間的相互關系；圖10表示了腹皮下脂肪的厚度和面積之間的相互關系；圖11表示了腹部內臟脂肪的面積和脂肪的總量之間的相互關系；圖12表示了腹皮下脂肪的厚度與皮下脂肪的總量之間的相互關系；圖13表示了總皮下脂肪與腹皮下脂肪的面積之間的相互關系；圖14表示了內臟脂肪的量與腹部內臟脂肪的面積之間的相互關系；圖15表示了身高、體重和皮下脂肪的厚度與皮下脂肪的總量之間的相互關系；圖16表示了腰的尺寸與皮下脂肪的厚度的積與腹皮下脂肪的面積之間的相互關系；圖17表示了根據(jù)本發(fā)明的進一步的實施例的用于測量人體脂肪的設備的立體圖；圖18是表示如圖17所示的身體脂肪測量設備的電路配置的示意框圖；圖19是立體圖，表示了根據(jù)本發(fā)明的進一步的實施例的人體脂肪測量設備；圖20是示意框圖，表示了圖19所示的身體脂肪測量設備的電路配置；圖21是流程圖，簡要表示了根據(jù)本發(fā)明測量身體脂肪分布的步驟；圖22和23是流程圖，表示了圖21所示的步驟的進一步的細節(jié)；圖24表示了腰的尺寸與腹部脂肪的總面積之間的相互關系；圖25表示了腰的尺寸與內臟脂肪的面積之間的相互關系。
圖1是立體圖，表示了根據(jù)本發(fā)明的一個最佳實施例的人體脂肪測量設備。該身體脂肪測量設備包括與包含有一個脂肪表的一個體重計10，以及經(jīng)過電纜20與該體重計10相連的一個超聲探頭30。在此實施例中，顯示的是用某些標準電纜20把超聲探頭30與體重計10相連。但也可以經(jīng)射頻通信或光學通信把超聲探頭30獲得的測量數(shù)據(jù)傳送到體重計10。
體重計10帶有一個電源開關(未顯示)、足電極對11和12、顯示器13以及在體重計外殼頂部的數(shù)據(jù)輸入部分14。另外，在體重計10的外殼內還包括有體重檢測器和具有算法元件的控制電路。
圖2是示意框圖，表示了如圖1所示的身體脂肪測量設備的電路配置。如圖2所示，體重計10包括通常在外殼內的作為主元件的控制電路1?？刂齐娐?的作用是接收來自數(shù)據(jù)輸入部分14上的數(shù)據(jù)輸入開關的數(shù)據(jù)和由體重檢測器探測到的體重數(shù)據(jù)。另外，它接收來自恒定電流電極板和足電極對11和12的電壓測量電極板的數(shù)據(jù)信號以及來自超聲探頭30的數(shù)據(jù)。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，控制電路進行算法運算(如以下所述)，以在顯示器13上顯示算法運算的結果。
也可以把類似的控制電路2和數(shù)據(jù)輸入開關置于超聲探頭30上，如圖2所示，以代替設置在體重計10上的控制電路1和數(shù)據(jù)輸入開關14。另外，可以借助射頻通信或光學通信實現(xiàn)體重計10與超聲探頭30中的發(fā)送器/接收器之間的數(shù)據(jù)傳送，如圖2中的虛線所表示的。
圖3是立體圖，表示了根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的人體脂肪測量設備。該身體脂肪測量設備包括其中帶有脂肪表的體重計10以及經(jīng)過電纜20與該體重計10相連的皮膚夾持卡尺40。在此實施例中，顯示的是用某些標準電纜20把皮膚夾持卡尺40與體重計10相連。但如已經(jīng)描述的，也可以經(jīng)過射頻通信或光學通信把皮膚夾持卡尺40獲得的測量數(shù)據(jù)傳送到體重計10。
與上述實施例類似地，體重計10帶有電源開關(未顯示)、足電極對11和12、顯示器13和在體重計外殼的頂部的數(shù)據(jù)輸入部分14。另外，體重計10內包括有具有算法元件的控制電路和體重檢測器。
圖4是示意框圖，表示了如圖3所示的身體脂肪測量設備的電路配置。如圖4所示，體重計10包括通常在外殼內的作為主元件的控制電路1。散發(fā)1的作用是接收來自數(shù)據(jù)輸入部分14上的數(shù)據(jù)輸入開關的數(shù)據(jù)和體重檢測器探測的體重數(shù)據(jù)。另外，它接收來自足電極對11和12的恒流電極板和電壓測量電極板的數(shù)據(jù)信號，以及來自皮膚夾持卡尺40的信號。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，控制電路進行如下所述的算法運算，以把算法運算結果表示在顯示器13上。
與上述實施例類似地，可以在如圖4所示的皮膚夾持卡尺40上設置單個的控制電路2和數(shù)據(jù)輸入開關，來代替設置在體重計10上的控制電路1和數(shù)據(jù)輸入開關14。另外，除了電纜20之外，至可以為體重計10與皮膚夾持卡尺40中的發(fā)送器/接收器之間數(shù)據(jù)傳送提供射頻通信或光學通信，如圖4中的虛線所表示的。
在上述的兩種實施例中，其中包括有脂肪表的體重計10都被設計成進行人的兩腳之間的生物電阻抗測量的。本發(fā)明不限于這種設計，并可被應用于這樣的配置-其中進行兩手之間、一只手和一只腳之間、兩腳與一手之間、以及兩手與兩腳之間的測量。超聲探頭30的作用，是測量人的腹部的皮下脂肪厚度。在此方面，測量可在“A模式”或“B模式”下進行，其中A模式簡單且將在后面詳細描述，而B模式則要求較高的費用。上述這些實施例中的身體脂肪測量設備采用了超聲探頭或皮膚夾持卡尺來測量人的腹部皮下脂肪厚度，但它們也可以采用其他測量裝置來進行這種測量。
現(xiàn)在，結合上述實施例中的身體脂肪測量設備，描述根據(jù)本發(fā)明的人體脂肪分布測量方法。
圖5是流程圖，簡要地表示了根據(jù)本發(fā)明測量身體脂肪分布的步驟。圖6和7以流程圖更詳細地顯示了圖5顯示的步驟。參見圖5至7，要測量其身體脂肪分布的人接通了身體脂肪測量設備，如圖5中的步驟1所示。隨后，在步驟2至4，他經(jīng)過數(shù)據(jù)輸入部分14上的數(shù)據(jù)輸入開關，把諸如他的身高，年齡、性別等的個人數(shù)據(jù)輸入該設備。隨后，在步驟5，該人輸入他穿著的衣服的重量(或皮重)。但該步驟5可被省略。
隨后，在步驟6，該人通過采用超聲探頭30或皮膚夾持卡尺40來測量其腹部皮下脂肪的厚度。在此方面，借助超聲探頭30對腹部的皮下脂肪厚度的測量是以A操作模式進行的。借助超聲探頭30或皮膚夾持卡尺40獲得的腹部皮下脂肪厚度的測量數(shù)據(jù)，被發(fā)送到體重計10的控制電路。關于測量皮下脂肪厚度的A操作模式，超聲探頭30產(chǎn)生高頻超聲波信號，該信號入射到人體表面上。隨后，該超聲波信號被脂肪帶與腹膜之間或脂肪帶與肌肉帶之間的邊界反射回探頭30。隨后，超聲波信號的發(fā)送與反射的超聲波信號的接收之間的時間得到測量。脂肪帶的厚度可根據(jù)如此測量到的該時間與已知的聲音通過脂肪帶的速度值而得到確定。
隨后，該人站到體重計10上并將其腳底放在足電極對11和12上。在步驟7，體重檢測器測量該人的體重，且該體重被傳送到控制電路1。隨后，在步驟8，生物電阻抗得到測量。在此方面，生物電阻抗是根據(jù)從足電極對11和12的電壓測量電極板和恒流電極板饋送到控制電路的檢測信號，而計算出的。
在步驟9，借助控制電路1中的算法電路，從該生物電阻抗計算脂肪總量。脂肪總量的計算是根據(jù)例如“BIA”方法進行的。在“BIA”方法中，人的兩個部分(例如兩腳)之間的阻抗得到測量，且隨后利用脂肪組織與脫脂組織之間的關系同生物電阻抗緊密相關這一事實，計算身體脂肪的比率。隨后，用諸如身高、體重、年齡等個人數(shù)據(jù)，校正身體脂肪比率。
根據(jù)如上輸入的數(shù)據(jù)，控制電路1中的算法電路進行如下幾種運算A.(1)計算腹部脂肪的總面積(或橫截面積)腹部脂肪的總面積或量與脂肪總量相關地得到計算(見圖8)。
目前，人體脂肪的分布通常由兩種構成皮下脂肪和內臟脂肪(或腹腔中的脂肪)。如眾所周知的，皮下脂肪主要存在于腹部中且內臟脂肪也存在于人的腹部中。因此，兩種脂肪都濃度在人的腹部中。設兩種脂肪的總和被認為是脂肪的總量，脂肪的總量與腹部中的脂肪的總面積或量密切相關。圖9顯示了脂肪總量與腹部中的脂肪的總面積之間的相互關系。由于它們之間存在的相互關系，一種回歸曲線可被用來從脂肪的總量確定腹部中的脂肪的總面積或量。
在結合圖9至25的詳細描述之前，以下先定義一些術語，包括相互關系指數(shù)r、危險指數(shù)p＜z和回歸曲線。
至于相互關系指數(shù)r，當該指數(shù)r趨近1時，從回歸曲線的所有偏離都變小且由變量X和和Y組成的函數(shù)變得敏感。換言之，Y的改變量相對于X的改變量不可能變得過大。
關于危險指數(shù)p＜z，沒有相互關系的百分比小于值z×100(％)。
至于回歸曲線，它由以下公式表示Y＝a·X+b其中Y是根據(jù)值X導出的；曲線圖中的水平軸表示X，豎軸表示Y；且系數(shù)a和b是利用實際測量值以如下方式計算出的b＝{∑(X-X[average])·(Y-Y[average])}/∑{X-X[average]2}a＝Y[average]-b·X[average]A.(2)腹部中的皮下脂肪的面積(或橫截面積)的計算腹部中的皮下脂肪面積或量，是與腹皮下脂肪的厚度或腹皮下脂肪的厚度和腰的尺寸的積相關地計算出的(見圖10或16)。在后一種情況下，要求在圖5中的步驟6與7之間的步驟7’測量腰圍。
參見圖8，假定腹部的形狀是真正的圓形，腹部的皮下脂肪的面積(或橫截面積)是如下計算的腹部半徑＝腰的尺寸/(2π)皮下脂肪的面積＝(腹部半徑)2×π-(腹部半徑-腹皮下脂肪厚度)2×π因為腹皮下脂肪的厚度與腹部的圍長(或腰的尺寸)相比非常小，腹皮下脂肪的面積可如下表示腹皮下脂肪的面積≈(腹皮下脂肪的厚度×腰的尺寸)圖15顯示了所述腹皮下脂肪估計的面積與實際測量的面積之間相互關系(曲線圖中的水平軸表示估計值，它等于腰的尺寸與腹皮下脂肪厚度的積。)其結果，由于實際人體的橫截面形狀不是真正的圓形，實際測量值與估計值之間有某些不同。然而，該回歸曲線是基本線性的，因而可以通過測量腰的尺寸和皮下脂肪厚度來估計腹皮下脂肪的面積或量。圖10顯示了腹皮下脂肪的面積和厚度的實際測量值之間的相互關系，它對使測量更為方便是有效的。其結果，由于它們之間的相互關系，回歸曲線可被用于從腹皮下脂肪的厚度估計腹皮下脂肪的面積或量。
A.(3)腹部內臟脂肪面積/腹皮下脂肪面積的計算腹部內臟脂肪的面積或量是通過從腹部脂肪的總面積或量減去腹皮下脂肪的面積或量而計算出的。隨后，腹部內臟脂肪的面積或量/腹皮下脂肪的面積或量得到計算。
B.(1)腹部內臟脂肪的面積的計算腹部內臟脂肪的面積或量，是與脂肪總量相關地計算的(見圖11)。
B.(2)腹皮下脂肪的面積的計算腹皮下脂肪的面積或量是與皮下脂肪的厚度或腹皮下脂肪的厚度與腰的尺寸的積相關地計算出的(見圖10或16)。參見上述的項A.(2)的描述。
B.(3)腹部內臟脂肪的面積/腹皮下脂肪的面積的計算C.(1)皮下脂肪的總量的計算皮下脂肪的總量是與皮下脂肪的厚度或皮下脂肪的厚度與腰的尺寸的積相關地計算的(見圖12或15)。
已經(jīng)公開了幾種用于導出身體表面面積的公式，以下描述的是其中之一總身體表面積(cm2)＝體重(kg)0.425×身高(cm)0.725×70.98身體主要部分和四肢的身體表面積與總身體表面積的比率通常被認為是約80％。則產(chǎn)生了以下的公式身體主要部分和四肢的身體表面積(cm2)＝總身體表面積(cm2)×0.8身體的幾個部分(例如大腿、小腿、腹部、脅、上臂等)的皮下脂肪厚度得到測量，且它們的平均值得到確定。由于脂肪的密度是0.9g/cm2，皮下脂肪的總量按照以下公式確定皮下脂肪的總量(g)＝(軀干和四肢的身體表面積)×(皮下脂肪的平均厚度)×0.9這是最理論化的公式，但為了簡化，皮下脂肪的總量可通過采用較少數(shù)的身體部分的皮下脂肪厚度值而簡單地得到計算。
身體皮下脂肪最多的部位是腹部，因而它對皮下脂肪的總量的貢獻最大。因此，皮下脂肪的平均厚度被腹部皮下脂肪的厚度取代，以產(chǎn)生對皮下脂肪總量的估計。圖15顯示了這種皮下脂肪總量估計值與其實際測量值之間的相互關系。
其結果，這些值基本處于一條直線上。因此，可以從腹部皮下脂肪厚度估計皮下脂肪的總量。
或者，獲得皮下脂肪總量的更為便利的方法，是獲得腹部皮下脂肪厚度與皮下脂肪總量之間的相互關系。此時，回歸曲線被用來從皮下脂肪的厚度估計皮下脂肪的總量。圖12顯示了腹部的皮下脂肪的厚度與皮下脂肪總量之間的關系。由于它們之間存在的相互關系，可以用回歸曲線來從皮下脂肪的厚度估計皮下脂肪總量。
C.(2)內臟脂肪量的計算內臟脂肪的量是通過從脂肪總量中減去皮下脂肪量而計算出來的。
C.(3)腹皮下脂肪的面積的計算腹皮下脂肪的面積是與腹皮下脂肪的厚度或皮下脂肪的厚度與腰的尺寸的積相關地計算出來的(見圖10或13)。參見上述的項A.(2)。
C.(4)腹部內臟脂肪的面積的計算腹部內臟脂肪的面積是與內臟脂肪的面積相關地計算出來的(見圖14)。
C.(5)腹部內臟脂肪的面積/腹皮下脂肪的面積的計算現(xiàn)在，描述內臟脂肪的估算的標準。目前，糖尿病或其他“成人(非傳染性)疾病”的發(fā)病被認為更取決于內臟脂肪型肥胖，而不是皮下脂肪型肥胖。因此，通過CT掃描或MRI獲得的臍部區(qū)域的層析X射線攝影圖象被用來產(chǎn)生皮下脂肪面積和內臟脂肪面積的值。隨后，兩種類型的肥胖之間的邊界是以這樣的方式設定，即內臟脂肪面積/皮下脂肪面積的值不小于0.4意味著內臟脂肪型肥胖，而小于0.4的值意味著皮下脂肪型肥胖。
圖17是立體圖，表示了根據(jù)本發(fā)明的進一步的實施例的測量人的身體脂肪的設備。身體脂肪測量設備100包括一個主外殼110、包含在外殼110中的一個超聲探頭120、以及一個圍長測量單元130-諸如可從外殼110拉出和卷入其中的卷尺。在外殼110的頂部上設置有一個顯示器111和一個數(shù)據(jù)輸入單元112。一個電源開關(未顯示)設置在外殼110上的某個地方，且包括一個算法部分的一個控制電路被包含在外殼110中。
圖18是示意框圖，表示了圖17所示的身體脂肪測量設備1的電路配置。如圖18所示，身體脂肪測量設備100包括作為外殼110中的主組件的控制電路。該控制電路的作用是接收來自數(shù)據(jù)輸入部分112上的輸入開關的數(shù)據(jù)、來自超聲探頭120的測量數(shù)據(jù)和來自圍長測量單元130的測量數(shù)據(jù)。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，控制電路執(zhí)行如下所述的算法運算，以在顯示器111上表示算法運算的結果。
圖19是立體圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例的用于測量人體脂肪的設備。該身體脂肪測量設備100A表示一個主外殼110A。在外殼110中包含有一個皮下脂肪厚度測量單元120A，諸如一個皮膚夾持卡尺。設備100A包括一個圍長測量單元130A，諸如從外殼110中拉出和卷入其中的一個卷尺。一個顯示器111A和一個數(shù)據(jù)輸入單元112A被設置在外殼110A的頂。一個電源開關(未顯示)被設置在外殼110A上的某處，且包括一個算法部分的一個控制電路被包含在外殼110A中。
圖20是表示如圖19所示的身體脂肪測量設備的電路配置的示意框圖。如圖20所示，該身體脂肪測量設備100A表示作為外殼110A中的主要元件的一個控制電路。該控制電路的作用，是接收來自數(shù)據(jù)輸入部分112A上的輸入開關的數(shù)據(jù)、來自皮下脂肪厚度測量單元120A的測量數(shù)據(jù)和來自圍長測量單元130A的測量數(shù)據(jù)。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，該控制電路進行如下所述的算法運算，以把算法運算結果顯示在顯示器111A上。
現(xiàn)在，結合上述實施例中的身體脂肪測量設備的操作，描述根據(jù)本發(fā)明的人體脂肪分布測量方法。
圖21是流程圖，簡要表示了根據(jù)本發(fā)明的身體脂肪分布的測量步驟。圖22和23以流程圖的形式更詳細地表示了如圖21中所示的步驟。參見圖21至23，希望測量其身體脂肪分布的人接通身體脂肪測量設備100或100A，如圖21中的步驟1所示。隨后，在步驟2至4，他經(jīng)過在數(shù)據(jù)輸入部分112或112A上的數(shù)據(jù)輸入開關，把諸如他的身高、年齡、性別等的個人數(shù)據(jù)輸入設備100或100A。
隨后，在步驟5，該人用超聲探頭120或皮膚夾持卡尺120A測量他腹部的皮下脂肪的厚度。在此方面，借助超聲探頭120的腹部皮下脂肪的厚度的測量是以A模式的操作進行的。用超聲探頭120或皮膚夾持卡尺120A獲得的腹部皮下脂肪厚度的測量數(shù)據(jù)，并發(fā)送到外殼110或110A中的控制電路?；蛘?，該人可借助皮膚夾持卡尺120A讀取測量值并隨后將其經(jīng)過數(shù)據(jù)輸入部分112A上的數(shù)據(jù)輸入開關輸入設備110A。
隨后，在步驟6，通過采用圍長測量單元130或130A測量該人的腰部圍長。這種數(shù)據(jù)可被自動發(fā)送到控制電路或由該人讀取，且該人隨后用數(shù)據(jù)輸入開關將其輸入控制電路。
根據(jù)如上輸入的數(shù)據(jù)，控制電路內的算法電路進行如下的幾種操作A.(1)腹部脂肪的總面積(橫截面積)的計算腹部的脂肪的總面積是與腰的尺寸相關地得到計算(見圖24)。
圖24表示了對一個25歲的人的回歸曲線的一個例子。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這種回歸曲線可隨著諸如性別、年齡、身高等的個人數(shù)據(jù)而有某些程度的變化。因此，需要進行根據(jù)這種個人數(shù)據(jù)的某些校正處理以產(chǎn)生更為精確的脂肪面積的估計。
A.(2)腹部的皮下脂肪的面積(或橫截面積)的計算如上所述，腹部的皮下脂肪的面積是與腹皮下脂肪的厚度或腹皮下脂肪的厚度與腰的尺寸的積相關地計算的(見圖10)。
A.(3)腹部內臟脂肪的面積的計算如上所述，腹部內臟脂肪的面積是通過從腹部脂肪的總面積減去腹皮下脂肪的面積而計算出來的。
A.(4)腹部內臟脂肪的面積/腹皮下脂肪的面積的計算B.(1)腹部內臟脂肪的面積的計算腹部內臟脂肪的面積是與腰的尺寸相關地計算出來的(見圖9)。
B.(2)腹皮下脂肪的面積的計算如上所述，腹皮下脂肪的面積是與皮下脂肪的厚度或腹皮下脂肪的厚度和腰的尺寸的積相關地計算出來的(見圖10)。
B.(3)腹部內臟脂肪的面積/腹皮下脂肪的面積的計算從前述可見，本發(fā)明提供了一種新穎的改進的方法和設備，用于以極大地簡化的方式和較低的成本產(chǎn)生對人的健康護理有用的幾種信息，而不會對人體產(chǎn)生不利的影響。如此產(chǎn)生的信息不僅包括身體脂肪數(shù)據(jù)，而且還包括有關脂肪分布的數(shù)據(jù)，諸如內臟脂肪的面積或量、皮下脂肪的面積或量、腹部內臟脂肪的面積、以及腹皮下脂肪的面積。
另外，本發(fā)明的設備，如結合圖19和19所述的，是為了在不用測量體重和生物電阻抗的情況下進行操作而設計的。因此，它甚至可被方便而非常安全地用于植入了起搏器的人和懷孕的婦女。
權利要求
1.用于測量人體身體脂肪的分布的一種方法，其特征在于它包括以下步驟根據(jù)諸如性別、年齡、身高、體重等個人數(shù)據(jù)，測量生物電阻抗和腹皮下脂肪的厚度；以及根據(jù)生物電阻抗和腹皮下脂肪厚度的測量結果，計算腹部內臟脂肪的面積。
2.用于測量人體身體脂肪的分布的一種方法，其特征在于它包括以下步驟根據(jù)諸如性別、年齡、身高、體重等個人數(shù)據(jù)，測量生物電阻抗和腹皮下脂肪的厚度；以及根據(jù)生物電阻抗和腹皮下脂肪厚度的測量結果，計算腹部內臟脂肪的量。
3.用于測量人體身體脂肪的分布的一種方法，其特征在于它包括以下步驟根據(jù)諸如性別、年齡、身高、體重等個人數(shù)據(jù)，測量生物電阻抗和腹皮下脂肪的厚度；以及根據(jù)生物電阻抗和腹皮下脂肪厚度的測量結果，計算腹部皮下脂肪的面積。
4.用于測量人體身體脂肪的分布的一種方法，其特征在于它包括以下步驟根據(jù)諸如性別、年齡、身高、體重等個人數(shù)據(jù)，測量生物電阻抗和腹皮下脂肪的厚度；以及根據(jù)生物電阻抗和腹皮下脂肪厚度的測量結果，計算腹部皮下脂肪的量。
5.用于測量人體身體脂肪的分布的一種方法，其特征在于它包括以下步驟根據(jù)諸如性別、年齡、身高、體重等個人數(shù)據(jù)，測量生物電阻抗和腹皮下脂肪的厚度；以及根據(jù)生物電阻抗和腹皮下脂肪厚度的測量結果，計算腹部內臟脂肪的面積和腹皮下脂肪的面積。
6.用于測量人體身體脂肪的分布的一種方法，其特征在于它包括以下步驟根據(jù)諸如性別、年齡、身高、體重等個人數(shù)據(jù)，測量生物電阻抗和腹皮下脂肪的厚度；以及根據(jù)生物電阻抗和腹皮下脂肪厚度的測量結果，計算腹部內臟脂肪的量和腹皮下脂肪的量。
7.用于測量人體身體脂肪的分布的一種方法，其特征在于它包括以下步驟根據(jù)諸如性別、年齡、身高、體重等個人數(shù)據(jù)，測量生物電阻抗和腹皮下脂肪的厚度；測量腹部的圍長；以及根據(jù)生物電阻抗、腹皮下脂肪厚度和腹部圍長的測量結果，計算腹部內臟脂肪的面積。
8.用于測量人體身體脂肪的分布的一種方法，其特征在于它包括以下步驟根據(jù)諸如性別、年齡、身高、體重等個人數(shù)據(jù)，測量生物電阻抗和腹皮下脂肪的厚度；測量腹部的圍長；以及根據(jù)生物電阻抗、腹皮下脂肪厚度和腹部圍長的測量結果，計算腹部內臟脂肪的量。
9.根據(jù)權利要求1至8中的任何一項的方法，其中所述腹皮下脂肪的厚度是利用一種超聲波信號測量的。
10.根據(jù)權利要求1至8中的任何一項的方法，其中所述腹皮下脂肪的厚度是利用一種皮膚夾持卡尺測量的。
11.用于測量人體身體脂肪的分布的一種設備，其特征在于它包括一個第一輸入單元，它輸入諸如性別、年齡、身高、體重等的個人數(shù)據(jù)；一個測量單元，它測量生物電阻抗；一個第二輸入單元，它輸入腹皮下脂肪的厚度；以及一個算法元件，它根據(jù)來自所述第一輸入單元、所述測量單元和所述第二輸入單元的數(shù)據(jù)，計算腹部內臟脂肪的面積。
12.用于測量人體身體脂肪的分布的一種設備，其特征在于它包括一個第一輸入單元，它輸入諸如性別、年齡、身高、體重等的個人數(shù)據(jù)；一個測量單元，它測量生物電阻抗；一個第二輸入單元，它輸入腹皮下脂肪的厚度；以及一個算法元件，它根據(jù)來自所述第一輸入單元、所述測量單元和所述第二輸入單元的數(shù)據(jù)，計算腹部內臟脂肪的量。
13.用于測量人體身體脂肪的分布的一種設備，其特征在于它包括一個第一輸入單元，它輸入諸如性別、年齡、身高、體重等的個人數(shù)據(jù)；一個測量單元，它測量生物電阻抗；一個第二輸入單元，它輸入腹皮下脂肪的厚度；以及一個算法元件，它根據(jù)來自所述第一輸入單元、所述測量單元和所述第二輸入單元的數(shù)據(jù)，計算腹部皮下脂肪的面積。
14.用于測量人體身體脂肪的分布的一種設備，其特征在于它包括一個第一輸入單元，它輸入諸如性別、年齡、身高、體重等的個人數(shù)據(jù)；一個測量單元，它測量生物電阻抗；一個第二輸入單元，它輸入腹皮下脂肪的厚度；以及一個算法元件，它根據(jù)來自所述第一輸入單元、所述測量單元和所述第二輸入單元的數(shù)據(jù)，計算腹部皮下脂肪的量。
15.用于測量人體身體脂肪的分布的一種設備，其特征在于它包括一個第一輸入單元，它輸入諸如性別、年齡、身高、體重等的個人數(shù)據(jù)；一個測量單元，它測量生物電阻抗；一個第二輸入單元，它輸入腹皮下脂肪的厚度；一個第三輸入單元，它輸入腹部的圍長；以及一個算法元件，它根據(jù)來自所述第一輸入單元、所述測量單元、所述第二輸入單元和所述第三輸入單元的數(shù)據(jù)，計算腹部內臟脂肪的面積。
16.用于測量人體身體脂肪的分布的一種設備，其特征在于它包括一個第一輸入單元，它輸入諸如性別、年齡、身高、體重等的個人數(shù)據(jù)；一個測量單元，它測量生物電阻抗；一個第二輸入單元，它輸入腹皮下脂肪的厚度；一個第三輸入單元，它輸入腹部的圍長；以及一個算法元件，它根據(jù)來自所述第一輸入單元、所述測量單元、所述第二輸入單元和所述第三輸入單元的數(shù)據(jù)，計算腹部內臟脂肪的量。
17.用于測量人體身體脂肪的分布的一種設備，其特征在于它包括一個第一輸入單元，它輸入諸如性別、年齡、身高、體重等的個人數(shù)據(jù)；一個測量單元，它測量生物電阻抗；一個第二輸入單元，它輸入腹皮下脂肪的厚度；一個第三輸入單元，它輸入腹部的圍長；以及一個算法元件，它根據(jù)來自所述第一輸入單元、所述測量單元、所述第二輸入單元和所述第三輸入單元的數(shù)據(jù)，計算腹部皮下脂肪的面積。
18.用于測量人體身體脂肪的分布的一種設備，其特征在于它包括一個第一輸入單元，它輸入諸如性別、年齡、身高、體重等的個人數(shù)據(jù)；一個測量單元，它測量生物電阻抗；一個第二輸入單元，它輸入腹皮下脂肪的厚度；一個第三輸入單元，它輸入腹部的圍長；以及一個算法元件，它根據(jù)來自所述第一輸入單元、所述測量單元、所述第二輸入單元和所述第三輸入單元的數(shù)據(jù)，計算腹部皮下脂肪的量。
19.用于測量人體身體脂肪的分布的一種設備，其特征在于它包括一個第一輸入單元，它輸入諸如性別、年齡、身高、體重等的個人數(shù)據(jù)；一個測量單元，它測量生物電阻抗；一個第二輸入單元，它輸入腹皮下脂肪的厚度；以及一個算法元件，它根據(jù)來自所述第一輸入單元、所述測量單元、所述第二輸入單元和所述第三輸入單元的數(shù)據(jù)，計算腹部內臟脂肪的面積和腹皮下脂肪的面積。
20.用于測量人體身體脂肪的分布的一種設備，其特征在于它包括一個第一輸入單元，它輸入諸如性別、年齡、身高、體重等的個人數(shù)據(jù)；一個測量單元，它測量生物電阻抗；一個第二輸入單元，它輸入腹皮下脂肪的厚度；以及一個算法元件，它根據(jù)來自所述第一輸入單元、所述測量單元、所述第二輸入單元和所述第三輸入單元的數(shù)據(jù)，計算腹部內臟脂肪的量和腹皮下脂肪的量。
21.根據(jù)權利要求11至20中的任何一項的設備，其中所述第二輸入單元包括一個超聲探頭。
22.根據(jù)權利要求21的設備，其中所述超聲探頭探測到的數(shù)據(jù)經(jīng)過一個無線通信裝置或一個光學通信裝置而被傳送到所述算法元件。
23.根據(jù)權利要求11至20中的任何一項的設備，其中所述第二輸入單元包括一個皮膚夾持卡尺。
24.根據(jù)權利要求23的設備，其中所述皮膚夾持卡尺探測到的數(shù)據(jù)經(jīng)過一個無線通信裝置或一個光學通信裝置而被傳送到所述算法元件。
25.用于測量人體身體脂肪的分布的設備，其特征在于它包括一個第一算法元件，它計算腹部內臟脂肪的面積；一個第二算法元件，它計算腹皮下脂肪的面積；以及一個判定單元，它通過把所述第一算法元件中計算出來的腹部內臟脂肪的面積除以所述第二算法元件中計算出來的腹皮下脂肪的面積，而確定肥胖的類型。
26.測量人體身體脂肪的分布的一種方法，其特征在于它包括以下步驟測量腹皮下脂肪的厚度和腹部的圍長；以及根據(jù)腹皮下脂肪的厚度和腹部的圍長的測量結果，計算腹部內臟脂肪的面積。
27.測量人體身體脂肪的分布的一種方法，其特征在于它包括以下步驟測量腹皮下脂肪的厚度和腹部的圍長；以及根據(jù)腹皮下脂肪的厚度和腹部的圍長的測量結果，計算腹部皮下脂肪的面積。
28.測量人體身體脂肪的分布的一種方法，其特征在于它包括以下步驟測量腹皮下脂肪的厚度和腹部的圍長；以及根據(jù)腹皮下脂肪的厚度和腹部的圍長的測量結果，計算腹部內臟脂肪的面積和腹皮下脂肪的面積。
29.根據(jù)權利要求權利要求26、27或28的方法，其中所述腹皮下脂肪的所述厚度是利用一種超聲波信號測量的。
30.根據(jù)權利要求權利要求26、27或28的方法，其中所述腹皮下脂肪的所述厚度是利用一種皮膚夾持卡尺測量的。
31.根據(jù)權利要求權利要求26至30中的任何一項的方法，其中導出腹部內臟脂肪的面積或腹皮下脂肪的面積的步驟進一步包括根據(jù)包括性別、年齡、身高等個人數(shù)據(jù)進行校正處理的步驟。
32.用于測量人體身體脂肪的分布的設備，其特征在于它包括一個第一輸入單元，它輸入腹皮下脂肪的厚度；一個第二輸入單元，它輸入腹部的圍長；以及一個算法元件，它根據(jù)來自所述第一和第二輸入單元的數(shù)據(jù)計算腹部內臟脂肪的面積。
33.根據(jù)權利要求32的設備，其中所述第一輸入單元包括一個超聲探頭。
34.根據(jù)權利要求32的設備，其中所述第一輸入單元包括一個皮膚夾持卡尺。
35.根據(jù)權利要求32、33或34的設備，其中它進一步包括輸入包括性別、年齡、身高等的個人數(shù)據(jù)的第三輸入單元。
全文摘要
測量人體身體脂肪的分布的方法和設備。該方法包括測量生物電阻抗和腹皮下脂肪的厚度的步驟。該方法進一步包括根據(jù)生物電阻抗和腹皮下脂肪以及腹部的圍長的測量結果計算腹部內臟脂肪或腹皮下脂肪的面積或量的步驟。根據(jù)本發(fā)明的另一實施例,該方法包括測量腹皮下脂肪的厚度和腹部的圍長的步驟。隨后,根據(jù)腹皮下脂肪的厚度和腹部的圍長的測量結果,腹部內臟脂肪的面積和腹皮下脂肪的面積得到計算。
文檔編號A61B5/103GK1277007SQ0011814
公開日2000年12月20日 申請日期2000年6月9日 優(yōu)先權日1999年6月11日
發(fā)明者芹田英一, 長谷川博樹, 細井秀樹 申請人:株式會社百利達

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