ПРИБОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СОСТАВА ТЕЛА Российский патент 2010 года по МПК A61B5/53 A61B5/05 G01G19/40 G01G19/414 

Область техники

Настоящее изобретение относится к прибору для измерения состава тела, содержащему электрическую измерительную схему, соединенную с блоком вычисления биоэлектрического сопротивления человека.

Предшествующий уровень техники

Измерение состава тела позволяет получить информацию о состоянии здоровья человека. В частности, информация о количестве жировой массы организма и о ее изменении во времени является эффективным подспорьем при соблюдении режима. Среди способов измерения жировой массы следует указать измерение полного электрического сопротивления человеческого тела, взаимосвязанного с количеством воды в теле. Тело человека содержит активную массу, состоящую из мышц, костей, органов, тканей, и жировую массу. Вода составляет примерно 70% от активной массы, тогда как жировая масса почти не содержит воду. Следовательно, измеряя биоэлектрическое сопротивление тела человека, при помощи некоторых корректировочных параметров можно рассчитать, в частности, полный вес человека, жировую массу и активную массу человека. Как правило, измерение биоэлектрического сопротивления основано на проводимости тканей во время прохождения короткого импульса слабого переменного тока высокой частоты.

Приборы, работающие на этом принципе, вычисляют и показывают состав тела человека (жировая масса и активная масса), выраженный в процентах от общего веса или по абсолютной величине. Некоторые приборы для измерения состава тела одновременно измеряют вес и графически отображают во времени различные измеренные параметры, например вес и жировую массу на оси ординат и время на оси абсцисс.

Такой прибор описан в публикации WO 99/52425 международной заявки, где прибор для измерения состава тела содержит устройство цифровой и графической индикации значений, измеренных и зарегистрированных прибором. Индикатор содержит первую зону индикации, показывающую в цифровом виде измеренные значения веса и значения состава тела, а также вторую зону индикации, показывающую в виде гистограммы тенденцию изменения во времени за неделю или за месяц среднего значения веса, соответственно, состава тела. Однако такой прибор обеспечивает только измерение и отслеживание каждого параметра отдельно. Этот метод является простым, но не очень эффективным для интерпретации результатов, так как не учитывает взаимосвязей, существующих между измеренными параметрами, в частности между весом и жировой массой.

Решение было предложено в документе ЕР 1201187, в котором описан прибор для измерения биоэлектрического сопротивления и веса человека, содержащий средства вычисления индекса массы тела, индекса жировой массы и индекса активной массы, при этом каждый из измеренных параметров приводится к квадрату значения роста. Прибор также снабжен индикатором, обеспечивающим графическое отображение индекса жировой массы или индекса активной массы на оси ординат и индекса массы тела на оси абсцисс. Используемый индикатор является индикатором матричного типа и содержит несколько ячеек, каждая из которых соответствует определенному типу корпулентности. При каждом измерении световой сигнал высвечивает одну из ячеек, информируя пользователя о состоянии его корпулентности, при этом пользователь должен считывать два сообщения, соответствующих проекциям светящейся точки на обеих осях координат. Однако эта информация действительна на момент измерения и выдается с учетом заранее определенных стандартных величин. Конечно, в документе принимается во внимание информация, касающаяся корпулентности человека с учетом связи между индексом массы тела и индексами жировой массы и активной массы, но не учитываются изменения во времени этой взаимосвязи.

В документе US 2004/0199057 предлагается решение, которое представляется более доступным для пользователя, так как прибор связи с компьютером, на экран которого выводится информация, сопровождаемая анимацией, сообщающая пользователю об изменении каждого из измеренных параметров состава тела. Однако такое решение является дорогостоящим, так как предполагает использование сложной технологии коммуникации между различными приборами и компьютером.

Более простое решение было предложено в документе ЕР 1386581, в котором все данные об изменении различных параметров состава тела человека выводятся непосредственно на экран прибора. Недостатком такой индикации является то, что она является сложной для понимания, так как содержит несколько видов информации по одному параметру, и на экран выводятся сразу несколько параметров. Следовательно, пользователь вынужден самостоятельно устанавливать взаимосвязь между выводимыми значениями разных параметров или должен изучать справку, выведенную на экран. В этом случае прибор должен быть оборудован экраном достаточно большого размера, то есть дорогим, при этом такой экран не обеспечивает достаточно легкого считывания справки на расстоянии, когда пользователь находится в положении стоя на измерительной площадке прибора.

Действительно, после измерения физиологического параметра возникает потребность в информации о его изменении во времени. Кроме того, как известно, вес или состав тела человека являются параметрами, которые могут меняться естественным образом во времени в более или менее широком диапазоне изменения в зависимости от индивидуума. В частности, вес иногда может меняться на несколько килограммов от одного дня измерения к другому. Флуктуации веса или жировой массы тоже могут наблюдаться от одного дня измерения к другому. Такие колебания веса или жировой массы зависят от многих факторов, таких как физическая активность, стрессы, гормональный цикл, разовые излишества в питании и т.д., поэтому возникает необходимость знать изменение нескольких параметров во времени и их взаимосвязь.

Краткое изложение существа изобретения

Задачей настоящего изобретения является, по меньшей мере, частичное устранение вышеупомянутых недостатков путем создания прибора для измерения состава тела, выполненного с возможностью оценки взаимосвязи изменения во времени состава тела человека, в частности его жировой массы, или активной массы, или мышечной массы по отношению к его весу.

Другой задачей настоящего изобретения является создание прибора для измерения состава тела, выполненного с возможностью отображения результата анализа взаимосвязи между измеренными параметрами для простой и легкой интерпретации даже для пользователя, не обладающего специальными знаниями в этой области.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание прибора для измерения состава тела, выполненного с возможностью оценки взаимосвязи между истинными тенденциями изменения двух параметров состава тела.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание прибора для измерения состава тела, имеющего простую конструкцию, но обеспечивающего при этом надежную работу, который можно производить серийно при меньших производственных затратах.

В этой связи объектом настоящего изобретения является прибор для измерения состава тела, содержащий средство измерения биоэлектрического сопротивления, средство измерения веса, средство ввода личных физиологических данных, средство запоминания и вычисления значений состава тела, соединенные со средствами коммуникации для передачи результатов, причем упомянутое средство вычисления содержит средство сравнения, осуществляющее сравнение между последними измеренными значениями двух разных параметров состава тела человека и предыдущими значениями этих параметров, измеренными для этого же человека, при этом средство вычисления содержит средство анализа двух результатов, поступающих от средства сравнения, которое направляет сигнал на упомянутые средства коммуникации для передачи одного сообщения, отображающего совместное изменение этих двух параметров.

Под параметром состава тела следует понимать: вес, жировую массу, активную массу, мышечную массу, массу воды, костную массу, висцеральную массу.

Таким образом, предложенный прибор для измерения состава тела человека позволяет оценить на основе измерения биоэлектрического сопротивления значения некоторых параметров состава тела, таких как жировая масса, активная масса, мышечная масса или содержание воды в тканях. Кроме того, прибор может содержать средство измерения веса, роста, размера живота или бедер, пульса и даже содержать устройство ввода или приема этих персональных физиологических данных, измеренных специальными удаленными или независимыми приборами.

Прибор в соответствии с настоящим изобретением может сравнивать текущие значения двух параметров, характеризующих состав тела человека, с предыдущими и сохраненными в памяти значениями этих же параметров. Прибор устанавливает значения двух параметров для обоих параметров совместно, то есть во время одного и того же измерения. После этого прибор производит совместный анализ этих результатов, чтобы определить, меняются ли эти параметры одинаково или один из параметров опережает другой и в какой пропорции. Таким образом, было установлено, что, анализируя взаимосвязь изменений двух разных параметров, можно более точно охарактеризовать тенденцию изменения состава тела человека.

Согласно изобретению тенденция изменения доводится до пользователя в виде одного сообщения, характеризующего совместное изменение упомянутых параметров. Таким образом, пользователь получает четкую и понятную информацию об эффективности соблюдаемого им режима или об адекватности его режима питания и/или занятий спортом между двумя измерениями, осуществленными при помощи прибора в соответствии с настоящим изобретением.

Предпочтительно один из параметров состава тела выбирают из группы, в которую входят вес и жировая масса, а другой параметр выбирают из группы, в которую входят: жировая масса, активная масса, мышечная масса или масса воды.

Можно, разумеется, выбирать и другую комбинацию из двух параметров, характеризующую состав тела, в частности любую комбинацию из двух параметров, выбираемых из группы, в которую входят: вес, жировая масса, активная масса, мышечная масса, содержание воды в организме, костная масса, жировая масса внутренних органов, содержание подкожной жировой массы.

Однако в результате произведенных испытаний и анализов было отмечено, что параметрами, наилучшим образом характеризующими состав тела, являются, с одной стороны, вес, сравниваемый с жировой массой, или с активной массой, или с мышечной массой, или с массой воды, и, с другой стороны, жировая масса, сравниваемая с активной массой, мышечной массой или с водной массой индивидуума. Таким образом, на основании двух из этих параметров, в частности, в рамках несбалансированного соблюдения диеты было отмечено, что с уменьшением веса мышечная масса уменьшается в большей степени, чем жировая масса. Отсюда следует, что необходимо знать, каким образом отношение между этими двумя параметрами меняется во времени, чтобы определить дальнейшие меры либо по соблюдению диеты, либо для поддержания физической формы. В частности, говоря о двух отслеживаемых параметрах, это отношение сводится к определению взаимосвязи в следующих случаях: один из параметров увеличивается или уменьшается, другой параметр увеличивается или уменьшается или, по меньшей мере, один из этих двух параметров остается стабильным.

Из соображений упрощения конструкции и объяснения работы прибора выбранными параметрами являются вес и жировая масса, взаимосвязь между которыми наиболее очевидно отображает изменение состава тела человека. Эту взаимосвязь устанавливают средства анализа прибора, которые передают результат на средства коммуникации, информирующие пользователя путем передачи одного сообщения о том, что, в частности, по сравнению с предыдущими измерениями он набрал мышечную массу и вес, или он набрал вес и жировую массу, или он соблюдает неправильный режим, или теряет в жировой массе и в весе, или его состав тела остается стабильным. Исходя из этого анализа он может получать через средства коммуникации сообщения о количественных характеристиках или сообщения, уточняющие эти тенденции.

Предпочтительно упомянутые средства коммуникации содержат устройство графической или световой индикации, содержащее центральную зону и, по меньшей мере, одну периферическую зону индикации упомянутого сообщения.

Можно, разумеется, использовать устройство цифровой индикации расчетных данных, полученных в результате сравнения, или устройство звуковой сигнализации, выполненное с возможностью указания тенденции. Однако предпочтительным является графический или световой индикатор, так как он является более понятным для пользователя, вместе с тем оставаясь дискретным во время работы. Кроме того, внимание пользователя, смотрящего на такой индикатор, в первую очередь направлено на центральную зону, которая в этом случае может быть целевой зоной, а сообщения в периферической зоне считываются после этого. Устройство индикации может быть устройством жидкокристаллического типа, однако предпочтительным является световой индикатор, так как практика показывает, что световой эффект, которому соответствует определенный цветовой код, более доступен для интерпретации пользователем. В устройстве световой индикации можно использовать электролюминесцентные диоды или электролюминесцентные лампы и т.д.

Предпочтительно центральная зона соответствует зоне стабильности результатов.

При выполнении зоны стабильности в центре индикатора она становится для пользователя контрольной зоной, и он может отслеживать изменение параметров состава своего тела, значения которых выводятся относительно этой исходной зоны.

Предпочтительно периферическая зона соответствует зоне изменения результатов.

Это позволяет производить очень показательную оценку отклонения относительно стабильной центральной зоны. Предпочтительно центральная зона является круглой и охвачена, по меньшей мере, одной кольцевой зоной индикации сообщения.

Можно предусмотреть другое графическое отображение, содержащее центральную квадратную или прямоугольную зону с рамкой такой же или другой, например круглой, формы. Наиболее понятным и доступным для толкования все же оказался индикатор с концентричными зонами, будучи при этом компактным и легко встраиваемым, например, в индикатор жидкокристаллического типа.

Предпочтительно кольцевая зона содержит четыре шкалы.

Можно, разумеется, использовать кольцо, концентричное с центральной зоной стабильности, которое может отображать, например, при помощи двух цветов тенденцию совместного изменения двух параметров. В другом варианте воплощения можно использовать отображение на двух шкалах, при этом одна шкала будет соответствовать каждому измеренному параметру. Однако предпочтительным является отображение на четырех шкалах, так как оно является более точным и, в то же время, осуществляет графическую индикацию, основанную на отображении в плоскости одновременного изменения двух параметров, используя для отображения ортогональную систему координат, при этом одна ось соответствует каждому параметру. Пересечение осей координат (отображение параметров веса и жировой массы) будет находиться в центре стабильной зоны, при этом знаки разностей, полученных при помощи средств сравнения, можно легко разместить в одной из четырех шкал. Это упрощает работу средств вычисления и анализа, одновременно облегчая интерпретацию результатов пользователем, поскольку знаки разностей могут также быть указаны внутри каждой шкалы рядом с названием отслеживаемого параметра.

В предпочтительном варианте выполнения прибора в соответствии с настоящим изобретением он содержит измерительную площадку, установленную, по меньшей мере, на одном датчике веса, при этом верхняя сторона площадки содержит электроды, входящие в контакт с ножками, а устройство индикации находится по существу в центре площадки.

Это решение позволяет наиболее оптимально использовать поверхности измерительной площадки прибора и уменьшить его габариты, поскольку в этом случае устройство индикации находится между электродами на центральной оси и предпочтительно в центре площадки. В этом случае устройство индикации может быть жидкокристаллического типа или работать на электролюминесцентных диодах и т.д.

Предпочтительно средство сравнения определяет разность между последним измеренным значением для каждого из двух разных параметров состава тела и, по меньшей мере, одним предыдущим сохраненным в памяти значением для каждого параметра.

Средство сравнения может также работать на основе расчета отношения или процентного соотношения изменения текущего значения относительно предыдущего значения. Однако предпочтительным является расчет разностей, так как их значения являются более понятными при обработке результатов сравнения средствами анализа и более простыми для отображения с использованием ортогональной системы координат, где зона стабильности является исходной, и каждая ось характеризует изменение параметра состава тела.

Предпочтительно предыдущие значения являются средним значением веса и средним значением жировой массы, вычисленными на основании нескольких последовательных измерений.

В первом варианте выполнения настоящего изобретения под предыдущим значением, записанным в память для каждого параметра, следует понимать приблизительное значение, измеренное прибором, в частности, для веса, и даже приблизительное значение жировой массы, вычисленное прибором и основанное на измеренном значении биоэлектрического сопротивления человека.

В более усовершенствованном предпочтительном варианте выполнения настоящего изобретения предыдущее значение, взятое в качестве контрольного для каждого параметра, является значением, вычисляемым прибором более точно с использованием средних значений нескольких последовательных измерений, например, за период, равный или превышающий семь дней, так как оно отображает реальное значение измеренного параметра. Среднее вычисленное значение может быть фиксированным, будучи, например, рассчитанным раз и навсегда на основании первых измерений, или оно может быть скользящим средним значением, и в этом случае среднее значение вычисляется за контрольный период, который может автоматически смещаться при каждом новом измерении.

В первом варианте выполнения настоящего изобретения упомянутое средство сравнения подает команду на подачу питания к зоне стабильности индикатора, когда указанные разности равны нулю либо находятся в заранее установленных фиксированных пределах, соответствующих каждому параметру.

Этот вариант позволяет просто высвечивать зону стабильности, когда разности, определенные средством вычисления, между двумя последовательными измерениями каждого параметра или между двумя последовательными средними значениями каждого параметра равны нулю или находятся в фиксированных пределах, записанных в запоминающее устройство прибора в момент его изготовления. Например, эти пределы могут составлять +/-300 г для веса и +/-200 г для жировой массы.

Во втором варианте выполнения настоящего изобретения средство сравнения подает команду на подачу питания зоны стабильности индикатора, когда указанные разности являются либо нулевыми, либо находятся в заранее установленных пределах, изменяющихся в зависимости от веса и жировой массы человека.

Таким образом, средство вычисления рассчитывает пределы для каждого пользователя в зависимости от его корпулентности, то есть в зависимости от веса и жировой массы, изначально рассчитанных для каждого пользователя. Эти пределы заносятся в запоминающее устройство для каждого пользователя и в дальнейшем используются для определения изменения каждого параметра. Преимуществом такого решения является возможность учета более или менее существенных изменений двух параметров и их адаптации к телосложению пользователя.

В третьем варианте выполнения настоящего изобретения средство сравнения подает команду на подачу питания зоны стабильности индикатора, когда указанные разности являются либо нулевыми, либо находятся в заранее установленных изменяющихся пределах, адаптированных для обычных флуктуаций веса и жировой массы индивидуума.

Таким образом, средство вычисления прибора изменяет упомянутые пределы при каждом взвешивании, исключая обычные флуктуаций веса и жировой массы пользователя. Эти обычные флуктуации могут быть рассчитаны при помощи статистических методов расчета на основании нескольких пробных измерений.

Предпочтительно средство вычисления определяет также соответствующие типовые отклонения для веса и жировой массы.

Было отмечено, что отслеживание во времени веса или жировой массы позволяет выявить существенные флуктуации этих параметров. Поэтому важно вычесть из этих параметров случайные флуктуации, чтобы в дальнейшем правильно интерпретировать тенденции изменения. Случайные флуктуации можно ограничить, используя средства дисперсии, применяемые в статистике, в частности типовое отклонение, которое используется для измерения дисперсии вокруг среднего значения совокупности данных. Таким образом, получают возможность оптимально ограничить интервал стабильности параметра, вычисляя типовое отклонение для каждого параметра и предпочтительно устанавливая пределы этого интервала стабильности, как плюс или минус три типовых отклонения вокруг среднего значения для каждого параметра. Измеренное значение, выходящее за эти пределы, можно считать характеристикой тенденции изменения рассматриваемого параметра.

Предпочтительно зону стабильности определяют на основании средних значений и типовых отклонений, вычисляемых для обоих параметров.

Центральной зоной стабильности является зона, содержащая измеренные значения веса и жировой массы, находящиеся между плюс или минус три типовых отклонения вокруг их соответствующего среднего значения. Если осуществить графическое отображение на системе осей координат с весом по оси абсцисс и с жировой массой по оси ординат, приняв за исходную точку этой системы центр зоны стабильности, то можно заметить, что точки, выходящие за пределы этой зоны, находятся на контуре зоны стабильности и что знак разности относительно предельных значений зоны стабильности определяет их положение в одной из шкал системы осей координат. Это отображение лежит в основе графического индикатора согласно предпочтительному варианту выполнения настоящего изобретения.

В другом варианте выполнения настоящего изобретения прибор содержит измерительную площадку, установленную, по меньшей мере, на одном датчике веса, при этом верхняя часть площадки содержит электроды, входящие в контакт с ножками, и устройство индикации жидкокристаллического типа, расположенное в передней части площадки.

Устройство индикации в данном случае является более дискретным и расположено в части, более видимой для пользователя и имеющей большую площадь, что является более удобным.

Предпочтительно средство коммуникации содержит устройство цифровой индикации результатов.

Иногда предпочтительно, чтобы пользователь знал точное значение измеренного параметра или его пределы изменения, поэтому прибор снабжен устройством цифровой индикации, которое может заменять устройство графической индикации или дополнять его, будучи расположенным рядом или на расстоянии от устройства графической индикации, или даже быть в него встроенным.

Краткое описание чертежей

Настоящее изобретение будет более очевидно из нижеследующего описания неограничительных вариантов выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг.1 изображает вид сверху прибора для измерения состава тела согласно предпочтительному варианту выполнения настоящего изобретения;

Фиг.2 - блок-схему основных блоков прибора;

Фиг.3 - графическое отображение двух параметров, измеренных прибором, с указанием их возможных изменений, согласно изобретению;

Фиг.4 - вид сверху устройства графической индикации согласно первому варианту выполнения настоящего изобретения;

Фиг.5 - вид сверху устройства графической индикации согласно второму варианту выполнения настоящего изобретения;

Фиг.6 - вид сверху устройства графической индикации согласно предпочтительному варианту выполнения настоящего изобретения;

Фиг.7 - вид сверху устройства графической индикации согласно другому варианту выполнения настоящего изобретения.

Описание предпочтительных вариантов воплощения изобретения

На фиг.1 показан вариант выполнения прибора 1 для измерения состава тела человека, основанного на принципе измерения биоэлектрического сопротивления. Прибор содержит измерительную площадку 9, содержащую на своей верхней стороне четыре электрода и установленную на ножки, в которых установлены датчики веса. Каждый из датчиков веса содержит брусок с тензометрами, соединенными в виде мостика Уитстона, при этом все четыре датчика объединены в общую схему, направляющую измерительный сигнал через аналого-цифровой преобразователь в средство 7 вычисления значений состава тела и в средство 8 запоминания. После этого результат измерения направляется в средства 3 коммуникации, которые выводят его на экран устройства 10 цифровой индикации.

Площадка 9 содержит возбуждающие электроды 5а, 5b, соединенные с генератором тока или напряжения, через которые подают возбуждающий сигнал между двумя точками тела человека, в частности, в передней части его ступней. Площадка 9 содержит также два измерительных электрода 6а, 6b для измерения разности потенциалов между пятками пользователя после прохождения возбуждающего сигнала через его тело. Кроме того, прибор 1 измерения содержит средство 2 ввода персональных физиологических данных, выполненное в виде клавиатуры с кнопками 2а, 2b выбора специфических значений, характерных для индивидуума, которые затем выводятся на экран устройства 10 цифровой индикации.

На фиг.2 показана блок-схема работы прибора, причем средство 4 измерения биоэлектрического сопротивления содержит датчики веса и электроды прибора, электрические схемы которого передают измеренные сигналы в средство 7 вычисления значений состава тела, в частности микропроцессор или микроконтроллер, предназначенное для обработки сигналов. Средство 7 вычисления значений состава тела соединено с запоминающим устройством 8, выполненным с возможностью записи и хранения специфических данных индивидуума, таких как данные, измеренные измерительными средствами 4, а также персональные физиологические данные, введенные пользователем при помощи средств 2 ввода персональных физиологических данных. Значения, вычисленные средством 7 или записанные в запоминающее устройство 5, передаются на индикатор при помощи средств 3 коммуникации. Этими значениями могут быть вес, количество жировой массы, количество активной массы, мышечная масса, индекс массы тела BMI (отношение веса к квадрату роста), содержание воды в организме или любой другой параметр, вычисляемый на основании биоэлектрического сопротивления человеческого тела.

Средство 7 вычисления значений состава тела в соответствии с настоящим изобретением содержит средство сравнения текущих измеренных значений для двух разных параметров, характеризующих состав тела человека, выведенных из сигналов, переданных измерительным средством 4, с предыдущими значениями, измеренными, рассчитанными и записанными в запоминающее устройство 8 прибора. В частности, согласно изобретению средство 7 вычисления значений состава тела содержит средство анализа результатов, полученных от средства сравнения двух одновременных параметров, которые направляют в средства 3 коммуникации сигнал, характеризующий общее изменение состава тела человека.

Сравнение текущего значения с сохраненным в памяти предыдущим значением осуществляется для выявления тенденции изменения отслеживаемого параметра. Однако, как оказалось, параметры состава тела, такие как вес и жировая масса, подвержены существенным периодическим флуктуациям, не позволяющим точно установить тенденцию набора или потери веса или жировой массы. Эти флуктуации зависят от таких факторов, как физическая активность, стрессы, гормональный цикл, разовые излишества в питании и т.д. Поэтому необходимо вычитать эти флуктуации из данных, полученных на основании последовательных, например ежедневных, измерений и сравнивать текущее значение с предыдущим значением, которое характеризует тенденцию изменения измеренного параметра.

В предпочтительном варианте выполнения настоящего изобретения предыдущее значение, учитываемое при сравнении с текущим значением, в частности, для веса и жировой массы является средним значением из N значений веса, измеренных за период, превышающий или равный семи дням, и из N значений жировой массы, зарегистрированных за этот же период. Чтобы отделить случайные флуктуации от зарегистрированных данных, вычислительный блок 7 осуществляет расчет типовых отклонений для N измеренных значений веса и типовых отклонений для N измеренных значений жировой массы. При помощи полученных результатов можно графически показать вес и жировую массу для измерения N+1 в системе осей координат (фиг.3).

На фиг.3 показано графическое отображение веса и жировой массы человека, при этом данные изменяются во времени, где жировая масса MG показана по оси ординат, а вес Р - по оси абсцисс. Можно предусмотреть графическое отображение этих двух параметров, показывая вес по оси ординат, а жировую массу - по оси абсцисс.

Предпочтительно согласно изобретению вычисляют среднее значение веса и среднее значение жировой массы и на каждой оси ограничивают плюс и минус три типовых отклонения. Таким образом, на фиг.3 заштрихованная зона образует зону 14 стабильности и ограничена на оси ординат пределами -3σ_MG и +3σ_MG и на оси абсцисс пределами -3σ_Р и +3σ_Р, при этом исходный пункт системы осей соответствует среднему значению, рассчитанному для жировой массы и для веса по N предыдущих значений. В этом случае следующее измеренное значение (N+1) для жировой массы может быть показано на оси ординат, и после этого определяют разность между средним значением жировой массы, вычисленным для N предыдущих измерений, +/-3σ_MG, при этом знак этой разности показан на диаграмме на фиг.3. Точно так же поступают со следующим измерением N+1 для веса и вычисляют разность относительно среднего значения веса, вычисленного для N предыдущих измерений, +/-3σ_P. Таким образом, после осуществления этих операций определяют направление изменения каждого параметра относительно предыдущих измерений. После определения направления изменения средство анализа передает знак на средства коммуникации, которые легко и понятно отображают тенденцию изменения двух параметров одновременно.

Таким образом, в случае когда оба значения Р и MG измерения N+1 оказываются внутри зоны стабильности, средства 3 коммуникации передают сообщение «стабильно». В варианте для этого случая можно не предусматривать никакой передачи, и пользователь поймет, что, если сообщения отсутствуют, значит текущие измерения не меняются относительно ограниченной зоны стабильности.

Для любой точки за пределами зоны 14 стабильности, учитывая знаки рассчитанных разностей, можно определить, к какой шкале графического отображения на фиг.3 относится новая точка, и, таким образом, определить тенденцию изменения двух совместных параметров: веса и жировой массы. В этом случае средства анализа передают это сообщение на средства коммуникации, которые доводят его до пользователя.

Согласно предпочтительному варианту выполнения настоящего изобретения средства коммуникации для передачи результата анализа содержат устройство 11 графической индикации (фиг.1 и 6), расположенное в центре площадки 9. Устройство индикации содержит круглую центральную зону 15, соответствующую зоне 14 стабильности и охваченную кольцевой периферической зоной 16, поделенной на четыре шкалы, при этом каждая из шкал соответствует одному типу совместного изменения анализируемых параметров. Вся зона устройства 11 индикации остается видимой, даже когда устройство выключено, так как слова или сообщения могут быть выгравированы или напечатаны на прозрачной части окошка устройства 11 индикации или, в случае необходимости, на окрашенном дне этого окошка. Так, на первой шкале, находящейся вверху слева относительно центральной зоны 15, может быть нанесено обозначение «мышцы», сопровождаемое знаком «+», на следующей шкале вверху и справа - обозначение «жировая масса», сопровождаемое знаком «+», на следующей шкале, находящейся внизу справа, может быть нанесено обозначение «мышцы», сопровождаемое знаком «-», и, наконец, последняя шкала, находящаяся внизу слева, содержит обозначение «жировая масса», сопровождаемое знаком «-». Во время работы при каждом взвешивании сразу после анализа выделяется сегмент, имеющий форму, соответствующую форме данной шкалы, накладываясь полностью или частично на видимую зону устройства индикации, в случае когда устройство индикации содержит жидкокристаллический индикатор, В случае если используется световое устройство с электролюминесцентными диодами, начинает(ют) светиться электролюминесцентный(ые) диод(ы), соответствующий(ие) данной шкале.

Устройство индикации, показанное на фиг.6, в зоне площадки, находящейся внизу, содержит лампы, которые освещают соответствующую зону, таким образом, чтобы выделить ее по отношению к другим незадействованным зонам. Этими лампами могут быть электролюминесцентные диоды разных цветов, например красного для двух шкал, находящихся справа, зеленого для двух шкал, находящихся слева. Центральная зона 15 может освещаться нейтральным цветом, например желтым, или может не содержать светящейся лампы индикации.

На фиг.5 показан вариант устройства графической индикации, согласно которому периферическая зона 16 поделена на две шкалы, и в этом случае левая шкала может показывать изменение активной массы или мышечной массы, а правая шкала - изменение жировой массы. Направление изменения обозначается стрелками 17, которые могут освещаться лампами, расположенными снизу. Таким образом, в зависимости от результата измерения освещается либо центральная зона 15 стабильности, либо загорается другая лампа из ряда равноудаленных ламп, образующих периферическую зону 16.

На фиг.4 показано устройство индикации, содержащее центральную зону 15 стабильности, окруженную периферической зоной 16, содержащей по-разному заштрихованные и отображающие направление изменения (+, -) мышечной массы или активной массы слева и жировой массы справа. В зависимости от результата измерения освещается либо центральная зона 15, либо загорается другая лампа из ряда равноудаленных ламп, образующих периферическую зону 16.

Устройства 11 индикации (фиг.4-6) являются световыми устройствами, содержащими электролюминесцентные диоды или электролюминесцентные лампы, содержащие слой фосфора между первым верхним прозрачным проводящим слоем и, через диэлектрик, вторым нижним проводящим слоем. Эти электролюминесцентные лампы могут быть выполнены, например, путем трафаретной печати образующих их разных слоев на пленке, соединяемой с площадкой, или непосредственно на площадке прибора. В варианте выполнения эти устройства могут быть жидкокристаллическими индикаторами.

Устройства 11 графической индикации (фиг.4-6) можно комбинировать с устройствами 10 цифровой индикации, такими как устройство на фиг.1. Устройства 10 цифровой индикации в первую очередь показывают информацию, относящуюся к пользователю (его персональные физиологические данные), а затем результат каждого взвешивания и, в случае необходимости, нижний и верхний пределы изменения.

На фиг.7 показан другой вариант устройства 12 индикации согласно другому варианту выполнения настоящего изобретения. Это устройство индикации содержит цифровую зону 19 и графическую зону 20 индикации. Обе зоны, цифровая 19 и графическая 20, могут быть интегрированы в индикатор жидкокристаллического типа. Цифровая зона 19 показывает результат взвешивания, единицы измерения, а также максимальный и минимальный пределы изменения или пределы нормального состояния для индивидуума. Так же, как и в предыдущем варианте, графическая зона 20 содержит круглую зону 15 стабильности, окруженную периферической зоной 16, показывающей тенденцию изменения совместных параметров. На каждой из шкал кольцевой зоны 16 окошка индикатора можно также нанести (гравировкой или печатью) сообщение, и сегмент жидкокристаллического индикатора выделяется, полностью или частично накладываясь на соответствующую зону шкалы. Например, сообщения могут быть следующими: «увеличение мышечной массы пользователя» в шкале периферической зоны 16, которая находится вверху слева относительно центральной зоны 15 стабильности; «увеличение жировой массы» в шкале, расположенной вверху справа, или, если пользователь соблюдает неправильный режим, - в шкале внизу справа, или, если его режим является правильным, - в шкале внизу слева центральной зоны 15.

Была показана периферическая зона 16 с одной, двумя или четырьмя шкалами, однако можно предусмотреть и большее количество шкал в периферической зоне, то есть с большим количеством делений, при этом каждая шкала предназначена для передачи пользователю еще более точных сообщений в результате корреляции между двумя наблюдаемыми параметрами. Так, графическая зона индикации жидкокристаллического индикатора или светового устройства может содержать несколько шкал, и в этом случае индикация может осуществляться при помощи нескольких цветных ламп и даже при помощи ламп, которые в комбинации с окошком периферической зоны 15 могут показывать оттенки цветов.

В упрощенном варианте выполнения настоящего изобретения средство вычисления вычисляет пределы для каждого пользователя в зависимости от его корпулентности, то есть в зависимости от веса и жировой массы, изначально рассчитанных для каждого пользователя. Эти пределы заносятся в запоминающее устройство для каждого пользователя и используются в дальнейшем для выявления изменения каждого параметра. Пределы или пороговые значения для веса и для жировой массы вычисляются по формулам:

Пороговое значение 1=К1×вес,

Пороговое значение 2=К2×жировая масса,

где К1<1 и К2<1.

В другом, еще более простом варианте, пределы или пороговые значения, используемые для сравнения, являются фиксированными значениями, записанными в память прибора в момент его изготовления. Значение разности в этом случае может быть нулевым или находящимся в заранее установленных пределах. Например, эти пределы могут составлять +/-0,3 кг для веса и +/-0,2 кг для жировой массы.

В этом случае вычисления производятся по формуле:

(вес (n)-вес (n-1)<пороговое значение 1) и (жировая масса (n)-среднее значение жировой массы (n-1))<пороговое значение 2),

когда используют значения, записанные в память во время предыдущего измерения, или по формуле:

(вес (n)-среднее значение веса (n-1)<пороговое значение 1) и (жировая масса (n)-среднее значение жировой массы (n-1))<пороговое значение 2),

когда в качестве базы для сравнения используют среднее значение предыдущих измерений.

Можно также предусмотреть другие версии и варианты выполнения настоящего изобретения, не выходя при этом за рамки прилагаемой формулы изобретения.

Так, для определения зоны стабильности можно использовать методы вычисления или статистического анализа измеренных данных.

Можно также использовать устройство графической индикации, показывающее совместное изменение двух параметров при помощи другого одного сообщения, например при помощи только одной стрелки, одного знака или другого символа в соответствии с заранее определенным кодом.

Можно также использовать любой другой индикатор, выполненный с возможностью выведения путем комбинации графического символа и средства освещения одного сообщения, характеризующего совместное изменение двух разных параметров состава тела человека.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к приборам для измерения состава тела. Прибор содержит средство измерения биоэлектрического сопротивления, средство измерения веса, средство ввода персональных физиологических данных, средства запоминания и вычисления значений состава тела, соединенные со средствами коммуникации для передачи результатов. Средство вычисления имеет средство сравнения, осуществляющее сравнение между последними измеренными значениями двух разных параметров состава тела человека и предыдущими значениями этих параметров, измеренными для этого же человека. При этом средства коммуникации включают устройство графической или световой индикации, содержащее центральную зону и, по меньшей мере, одну периферическую зону индикации. Средство вычисления снабжено средством анализа двух результатов, поступающих от средства сравнения, для передачи на средства коммуникации одного сообщения, отображающего совместное изменение этих двух параметров либо путем освещения центральной зоны, либо путем освещения периферической зоны. Использование изобретения позволяет упростить конструкцию прибора, улучшить его эксплуатационные характеристики за счет формирования сообщения о тенденции к изменению состава тела, которое характеризует без задержки во времени совместное изменение двух связанных параметров. 18 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Прибор для измерения состава тела, содержащий средство (4) измерения биоэлектрического сопротивления, средство измерения веса, средство (2) ввода персональных физиологических данных, средство (8) запоминания, средство (7) вычисления значений состава тела, соединенные со средствами (3) коммуникации для передачи результатов, причем упомянутое средство вычисления содержит средство сравнения, осуществляющее сравнение между последними измеренными значениями двух разных параметров состава тела человека и предыдущими значениями этих параметров, измеренными для этого же человека, отличающийся тем, что средства коммуникации содержат устройство (11, 12) графической или световой индикации, содержащее центральную зону (15) и, по меньшей мере, одну периферическую зону (16) индикации упомянутого сообщения, при этом средство вычисления содержит средство анализа двух результатов, поступающих от средства (3) сравнения, для передачи на упомянутые средства коммуникации одного сообщения, отображающего совместное изменение этих двух параметров, либо путем освещения центральной зоны (15), либо путем освещения периферической зоны (16).

2. Прибор по п.1, отличающийся тем, что один из параметров состава тела выбирают из группы, состоящей из веса и жировой массы, а другой параметр выбирают из группы, состоящей из жировой массы, активной массы, мышечной массы или массы воды.

3. Прибор по п.1, отличающийся тем, что центральная зона (15) соответствует зоне (14) стабильности результатов.

4. Прибор по п.1, отличающийся тем, что периферическая зона (16) соответствует зоне изменения результатов.

5. Прибор по п.1, отличающийся тем, что центральная зона (15) выполнена круглой и окружена, по меньшей мере, одной кольцевой зоной индикации сообщения.

6. Прибор по п.5, отличающийся тем, что кольцевая зона содержит четыре шкалы.

7. Прибор по п.1, отличающийся тем, что содержит измерительную площадку (9), установленную, по меньшей мере, на одном датчике веса, при этом верхняя сторона площадки (9) содержит электроды (5а, 5b, 6а, 6b), входящие в контакт с ножками, и тем, что устройство (11) индикации находится, по существу, в центре площадки (9).

8. Прибор по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что средство сравнения выполнено с возможностью определения разности между последним измеренным значением для каждого из двух разных параметров состава тела и, по меньшей мере, одним предыдущим сохраненным в памяти значением для каждого параметра.

9. Прибор по п.8, отличающийся тем, что предыдущие значения являются средним значением веса и средним значением жировой массы, вычисленными на основании нескольких последовательных измерений.

10. Прибор по п.8, отличающийся тем, что средство сравнения обеспечивает подачу команды на подачу питания к зоне (14) стабильности индикатора, когда указанные разности либо равны нулю, либо находятся в заранее установленных фиксированных пределах, соответствующих каждому параметру.

11. Прибор по п.9, отличающийся тем, что средство сравнения обеспечивает подачу команды на подачу питания к зоне (14) стабильности индикатора, когда указанные разности либо равны нулю, либо находятся в заранее установленных фиксированных пределах, соответствующих каждому параметру.

12. Прибор по п.8, отличающийся тем, что средство сравнения обеспечивает подачу команды на подачу питания к зоне (14) стабильности индикатора, когда указанные разности либо равны нулю, либо находятся в заранее установленных пределах, меняющихся в зависимости от веса и жировой массы человека.

13. Прибор по п.9, отличающийся тем, что средство сравнения обеспечивает подачу команды на подачу питания к зоне (14) стабильности индикатора, когда указанные разности либо равны нулю, либо находятся в заранее установленных пределах, меняющихся в зависимости от веса и жировой массы человека.

14. Прибор по п.8, отличающийся тем, что средство сравнения обеспечивает подачу команды на подачу питания к зоне (14) стабильности индикатора, когда указанные разности либо равны нулю, либо находятся в заранее установленных пределах для каждого параметра.

15. Прибор по п.9, отличающийся тем, что средство сравнения обеспечивает подачу команды на подачу питания к зоне (14) стабильности индикатора, когда указанные разности либо равны нулю, либо находятся в заранее установленных пределах для каждого параметра.

16. Прибор по любому из пп.14 или 15, отличающийся тем, что средство вычисления выполнено с возможностью определения также соответствующих типовых отклонений для веса и жировой массы.

17. Прибор по любому из пп.14 или 15, отличающийся тем, что зона стабильности (14) определяется на основании среднего значения и типовых отклонений для двух параметров.

18. Прибор по п.1, отличающийся тем, что содержит измерительную площадку (9), установленную, по меньшей мере, на одном датчике веса, при этом верхняя часть площадки (9) содержит электроды (5а, 5b, 6а, 6b), входящие в контакт с ножками, при этом прибор содержит устройство (12) индикации жидкокристаллического типа, расположенное в передней части упомянутой площадки.

19. Прибор по п.1, отличающийся тем, что средства (3) коммуникации содержат устройство (10) цифровой индикации результатов.