專利名稱：測量體脂肪的電子設備及其測量方法以及保健管理系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種測量體脂肪的電子設備，使用該設備測量體脂肪的方法，及使用該設備和方法的保健管理系統(tǒng)。
背景技術：
人體包含四種主要成分體液、蛋白質、脂肪和無機物。體液、蛋白質、脂肪和無機物分別大概占人體平均重量的比例為55∶20∶20∶5，該比例隨性別或個體而略有差異。可根據全身水分(TBW，total body water)知道上述四種主要成分的量，因為蛋白質與TBW，即肌肉的主要成分彼此相互成比例。換言之，完好的肌肉包括大約73％重量的水和大約27％重量的蛋白質。無機物是構成骨骼的主要成分，骨骼的重量與肌肉的量密切相關。即，能夠從TBW獲得蛋白質與無機物的量，因此，能夠通過從人體的總重量中減去TBW、蛋白質和無機物的量而獲得體脂肪。近年來，生物電阻抗分析(BIA，bioelectricalimpedance analysis)被認為是最精確和容易的體脂肪測量方法之一，此外還有水密度測定法、計算機化層面X射線攝影(CT，computerized tomography)脂肪評估法及皮膚褶厚度與周長的測量法。
在生物電阻抗分析方法(BIA)中，基于TBW與生物電阻抗之間的反比關系來測量體脂肪。該生物電阻抗分析方法具有簡單、快速的無侵入測量的優(yōu)點。當一弱交流(AC)電信號被施加至人體時，電流流經具有高導電性的TBW。電流流經的路徑的寬度由TBW的總量確定，以及通過測量從路徑流出的電信號而獲得生物電阻抗。根據生物電阻抗來計算人體成分含量的原理如下所述。開始，將50kHz頻帶的約1mA的弱AC電流施加至人體。當電流流經人體時，測量生物電阻抗，并利用生物電阻抗獲得TBW。從而，根據TBW獲得蛋白質與無機物的量，最終，通過從人體總重量中減去蛋白質、無機物和TBW的量而計算出體脂肪的量。
為了有效地進行保健管理，需要以更容易和更易于實現的方式使用前述生物電阻抗方法來測量體脂肪。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供一種易于在家中獲得的測量體脂肪的電子設備和使用該設備測量體脂肪的方法，該設備包括用于測量生物電阻抗的電極以便容易地測量體脂肪。
本發(fā)明還提供了一種保健管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用易于在家中獲得的電子設備測量體脂肪，并基于測量結果幫助患者(subject)進行保健管理。
根據本發(fā)明一個方面，提供了一種測量體脂肪的電子設備。該設備包括電子設備；安裝在電子設備上患者使用電子設備時所接觸的位置的兩對電極；以及測量部，如果患者接觸兩對電極，則測量患者的生物電阻抗，并利用測量的生物電阻抗來計算患者的體脂肪數據。
根據本發(fā)明另一方面，提供了一種測量患者的體脂肪的方法，當患者與安裝在患者使用電子設備的電子設備位置的兩對電極保持接觸時，通過測量患者的生物電阻抗來測量患者的體脂肪。該方法包括如果患者與兩對電極保持接觸超過預定量的時間，則接收患者的個人信息；測量患者的生物電阻抗；以及使用測量的生物電阻抗來計算患者的體脂肪數據，并通知患者計算出的體脂肪數據。
根據本發(fā)明的又一方面，提供了一種保健管理系統(tǒng)，其包括用于測量體脂肪的電子設備，該電子設備被連接至互聯網并通過測量患者的生物電阻抗來測量患者的體脂肪，患者與安裝在電子設備上患者使用電子設備時所接觸的位置的兩對電極保持接觸；存儲多個患者的身份識別和相應的個人信息的數據庫，個人信息至少包括重量和身高以及與相應于各個患者的體脂肪數據有關的保健信息；以及互聯網服務器，如果從電子設備收到患者的身份識別或個人信息和測量的體脂肪數據，則比較患者的個人信息和患者的體脂肪數據，并將與比較結果相適應的保健信息輸出至電子設備。


本發(fā)明的上述及其它特征及優(yōu)點通過具體實施例并結合附圖顯而易見地得到，其中圖1是根據本發(fā)明的用于測量體脂肪的電子設備的方塊圖；圖2描述了患者使用線性安裝在冰箱把手上的兩對電極來測量體脂肪；
圖3描述了患者使用以按鈕形式安裝在微波爐上的兩對電極來測量體脂肪；以及圖4A和4B是根據本發(fā)明的測量體脂肪的方法的流程圖。
具體實施例方式
現將參照附圖詳細描述本發(fā)明，其中，示出了本發(fā)明的具體實施例。
圖1是根據本發(fā)明的測量體脂肪的電子設備1的方塊圖。參見圖1，該電子設備1包括前面的兩個把手2，每個用于一只手。該把手2包括第一對電極3和第二對電極4，兩對電極彼此間隔預定距離。第一對電極3連接到電流發(fā)生器6，而第二對電極4連接到電壓表5。
電子設備1還包括用于輸入按鍵的鍵輸入部7和向患者顯示數據的顯示部8。而且，連接到電流發(fā)生器6和電壓表5的信息處理部9嵌入電子設備1內。
把手2并不需要被設計為兩手抓握，而是可被形成為按鈕形式，在其上安裝兩對電極3和4，以便當按壓該按鈕時測量生物電阻抗。
圖2和3描述了測量體脂肪的電子設備的舉例，其中兩對電極安裝在前面。具體地，圖2描述了使用線性安裝在冰箱把手上的兩對電極來測量體脂肪，圖3描述了使用以按鈕形式安裝在微波爐上的兩對電極來測量體脂肪。
一旦患者用兩手與兩對電極3和4接觸，患者的身體作為電阻抗，從而形成閉合回路。結果，從圖1的電流發(fā)生器6產生的約1mA的電流通過電極3發(fā)送并經由雙手流經人體。通過第二對電極4使用電壓表5來測量由人體生物電阻抗產生的電壓。
需要患者用鍵輸入部7輸入按鍵，顯示部9顯示患者的數據。盡管顯示部8通常顯示電子設備所特有的數據，例如冰箱目前的內部溫度，但是當測量體脂肪時，它也能顯示有關保健或人體成分如脂肪的信息。
此外，如果需要電子設備1還包括揚聲器或發(fā)光二極管(LED)，用于顯示患者數據。
信息處理部9包括放大器91、模擬/數字轉換器92、控制器93、存儲部94和通信部95。在此結構中，電子設備可交互地從鍵輸入部7接收所需數據或在顯示部8上顯示數據，以便測量體脂肪。
連接到電流發(fā)生器6和電壓表5的放大器91接收施加至人體的電流和人體內產生的電壓，并放大該電流與電壓。模擬/數字轉換器92將放大后的電流和電壓轉換為數字值，控制器93利用轉換后的電流和電壓來計算生物電阻抗，并從而利用該生物電阻抗來計算體脂肪。
利用患者的重量(Wt)、身高(Ht)和測量的生物電阻抗(R)，可從下面的回歸分析方程式獲得全身水分(TBW)。
TBW＝a*Ht2/R+b*Wt+c*age+d…(1)此處，a、b、c和d是權重常數。在公式1中，Ht和Wt是必需的參數，而年齡age(或性別)是可選參數。
非脂肪質量(FFM，fat-free mass)，即不是脂肪的人體部分的質量包括約73％重量的TBW、約20％重量的蛋白質、約6％重量的無機物和約1％重量的灰分?？梢允褂肨BW來表示非脂肪物質FFM，如公式2所示。
FFM＝TBW/0.73…(2)因此，可通過從Wt中減去FFM而獲得體脂肪的重量。可以如下述公式3所示用Wt和體脂肪重量來表示百分比體脂肪(％BF)。
％BF＝(fat/Wt)*100 …(3)控制器93將諸如計算的體脂肪或百分比體脂肪(％BF)的體脂肪數據和例如姓名、身高、重量、年齡和性別的患者的個人信息一起存儲到存儲部94中。存儲部94在最初的脂肪檢查過程中存儲由患者輸入的個人信息，每次患者測量體脂肪時更新諸如體脂肪或百分比體脂肪(％BF)的體脂肪數據，并響應患者的請求向患者提供體脂肪的變化。除了患者輸入的信息，該存儲部94可以存儲根據年齡、性別、身高或體重預設的有關合理體脂肪的信息。
控制器93還從鍵輸入部7接收患者的個人信息或所需信息，并向患者顯示信息。顯示給患者的信息可以是通過通信部95和互聯網10從互聯網服務器11接收的有關保健的信息。
互聯網服務器11進一步包括數據庫12，該數據庫存儲有關患者保健的信息，例如，根據體脂肪的推薦食品、卡路里和體育鍛練。
數據庫12還存儲多個患者的身份識別(ID)和具有特定身份識別(ID)的某一患者的個人信息，諸如身高、體重、年齡、性別或當前體脂肪數據。
互聯網服務器11可以從控制器93僅接收患者的身份識別(ID)和體脂肪數據或全部個人信息及體脂肪數據。
基于從電子設備1提供的諸如患者的身高、體重、年齡、性別或當前體脂肪數據的信息，互聯網服務器11在數據庫12中搜索最佳的保健信息并將該信息提供給控制器93。
現在將參照圖4A和4B來描述由控制器93控制的測量體脂肪的處理?？刂破?3在操作21中監(jiān)視患者是否與第一和第二對電極3和4接觸了預定量的時間。如果檢測到患者與電極3和4保持接觸了預定量的時間，則在操作23中，控制器93顯示存儲在存儲部94中的患者列表，并在操作24中，患者從列表中選擇他或她自己。
在操作21之后，還可以包括附加操作22，使用顯示部8詢問患者他或她是否想要測量體脂肪，并從患者接收回答(即是或不是)，以便確定患者是有意識地接觸電極3和4來測量體脂肪，還是無意識地與電極3和4接觸。
在操作24中，如果在患者名單中未找到他或她的名字，則患者可以輸入他或她自己的個人信息。
在操作25中，控制器93監(jiān)視患者的兩只手是否都在正確的位置，即，允許兩對電極3和4正確地測量生物電阻抗的位置。例如，為了監(jiān)視兩只手是否在正確的位置，可檢測使用電流發(fā)生器6和電壓計5測量的電壓是否大于預定值。
在操作25中，如果一只或兩只手位于不正確的位置，則在操作26中，顯示將患者引導到正確位置的圖像。如果兩只手均位于正確的位置，則在操作27中測量生物電阻抗。在操作28中，根據測量的生物電阻抗來計算體脂肪或百分比體脂肪，并在存儲部94中存儲用于相應患者。在操作29中，檢測測量的體脂肪相對于患者的體重、身高或年齡是否正常。如果體脂肪正常，則在操作30中顯示正常的消息。如果體脂肪不正常，在操作31中顯示不正常的消息，即，脂肪缺乏或脂肪過剩，并在操作32中顯示治療建議。治療建議可以從互聯網服務器11提供，或者在生產電子設備時預設在存儲部94中。這里，可以通過揚聲器(未示出)可聽地提供正?；虿徽５南?。
根據本發(fā)明，由于可以使用總是開啟并易于使用的傳統(tǒng)家用電器來實施測量脂肪的電子設備，可以容易地估算體脂肪而不需額外的脂肪測量設備。
首先，可以使用存儲或冷卻食品的家用電器，諸如冰箱或微波爐的手柄或按鈕來實施測量體脂肪的電子設備。因此，參考測量結果，患者能夠即時控制攝取量并有效地控制體重。
此外，本發(fā)明通過經由互聯網訪問互聯網服務器，可跟據測量結果通知患者有用的保健信息，從而方便地獲取信息。
雖然本發(fā)明已參照具體實施例被特別顯示并描述，但是可以理解本領域普通技術人員可以在形式與細節(jié)上進行變化而不會偏離本發(fā)明下述權利要求所限定的精神和范圍。
權利要求
1.一種用于測量體脂肪的電子設備，該設備包括電子設備；安裝在電子設備上患者使用電子設備時所接觸的位置的兩對電極；以及測量部，如果患者接觸所述兩對電極，則測量患者的生物電阻抗并利用測量的生物電阻抗來計算患者的體脂肪數據。
2.如權利要求1所述的設備，其中，兩對電極安裝在電子設備的手柄上。
3.如權利要求1所述的設備，其中，兩對電極以按鈕形式安裝在電子設備上。
4.如權利要求1所述的設備，其中，所述測量部包括電路部，如果患者與兩對電極接觸，則通過一對電極將電流施加給患者，并通過另一對電極測量患者處獲得的電壓；鍵輸入部，接收至少包括患者的身高和體重的個人信息；信息處理部，利用測量的電流和電壓來計算生物電阻抗，并利用輸入的個人信息來計算體脂肪數據；以及輸出部，輸出計算的體脂肪數據。
5.如權利要求4所述的設備，其中，所述信息處理部包括模擬/數字轉換器，將測量的電流和電壓轉換為數字值；以及控制器，利用數字轉換后的電流和電壓來計算生物電阻抗，并利用該生物電阻抗和患者的個人信息來計算體脂肪數據。
6.如權利要求5所述的設備，還包括存儲部，用于存儲患者的個人信息和體脂肪數據。
7.如權利要求5所述的設備，其中，所述信息處理部還包括根據計算的體脂肪數據連接至互聯網的通信部，其中，所述控制器將患者的個人信息和體脂肪數據提供給連接到互聯網的互聯網服務器，并從互聯網服務器接收相應的保健信息，且將該保健信息提供給輸出部。
8.一種通過測量患者的生物電阻抗來測量患者的體脂肪的方法，患者與安裝在患者使用電子設備時的電子設備位置的兩對電極保持接觸，該方法包括下列步驟如果患者與兩對電極保持接觸超過預定量的時間，則接收患者的個人信息；測量患者的生物電阻抗；以及利用測量的生物電阻抗來計算患者的體脂肪數據，并通知患者計算出的體脂肪數據。
9.如權利要求8所述的方法，還包括步驟如果患者與兩對電極保持接觸超過預定量的時間，則輸出關于患者是否想要測量體脂肪的問題，并從患者接收對該問題的回答。
10.如權利要求8所述的方法，其中，通過輸出存儲在電子設備中的患者列表，接收患者列表中的一項，并讀取電子設備中所存儲的信息中與接收項對應的信息而獲得患者的個人信息。
11.如權利要求8所述的方法，其中，通過接收至少包括患者的身高和體重的信息而獲得患者的個人信息。
12.如權利要求8所述的方法，還包括經由互聯網與互聯網服務器連接，并將至少包括體脂肪數據的患者信息發(fā)送給互聯網服務器；從互聯網服務器接收與患者的體脂肪數據相對應的保健信息；以及輸出該保健信息。
13.一種保健管理系統(tǒng)，包括測量體脂肪的電子設備，連接到互聯網并通過測量患者的生物電阻抗來測量患者的體脂肪，所述患者與安裝在患者使用電子設備時的電子設備位置的兩對電極保持接觸；數據庫，存儲多個患者的身份識別和相應的個人信息，該個人信息至少包括體重與身高及與相應于各個患者的體脂肪數據有關的保健信息；以及互聯網服務器，如果從電子設備收到患者的身份識別或個人信息和測量的脂肪數據，則比較患者的個人信息和患者的體脂肪數據，并向電子設備輸出與該比較結果相適應的保健信息。
14.如權利要求13所述的系統(tǒng)，其中，測量體脂肪的電子設備包括電子設備；安裝在電子設備上患者使用電子設備時所接觸的位置的兩對電極；電路部，通過一對電極將電流施加給患者，并通過另一對電極測量患者處獲得的電壓；鍵輸入部，接收至少包括患者的身高和體重的個人信息；信息處理部，利用測量的電流和電壓來計算生物電阻抗，并利用接收的患者的個人信息來計算體脂肪數據；輸出部，輸出計算的體脂肪數據；以及通信部，通過信息處理部與互聯網連接并與互聯網服務器通信。
15.如權利要求14所述的系統(tǒng)，其中，兩對電極安裝在電子設備的手柄上。
16.如權利要求14所述的系統(tǒng)，其中，兩對電極以按鈕形式安裝在電子設備上。
17.如權利要求14所述的系統(tǒng)，其中，所述信息處理部包括模擬/數字轉換器，將所述電路部中測量的電流和電壓轉換成數字值；和控制器，利用數字轉換后的電流和電壓來計算生物電阻抗，并利用該生物電阻抗和患者的個人信息來計算體脂肪數據。
18.如權利要求17所述的系統(tǒng)，還包括存儲部，用于存儲患者的個人信息和體脂肪數據。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種測量體脂肪的電子設備，使用該設備測量體脂肪的方法及使用該設備和方法的保健管理系統(tǒng)。測量體脂肪的電子設備包括電子設備；安裝在電子設備上患者使用電子設備時所接觸的位置的兩對電極；以及測量部，如果患者保持與兩對電極相接觸，則測量患者的生物電阻抗，并利用測量的生物電阻抗來計算患者的體脂肪數據。
文檔編號A61B5/053GK1628607SQ20041004718
公開日2005年6月22日 申請日期2004年10月8日 優(yōu)先權日2003年10月7日
發(fā)明者黃軫相, 呂炯錫, 金敬昊, 李定桓, 樸在鉆 申請人:三星電子株式會社