DE102006002142B4

DE102006002142B4 - Medical measuring device with an impedance measuring unit

Info

Publication number: DE102006002142B4
Application number: DE102006002142.8A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-09-08
Filing date: 2006-01-17
Publication date: 2021-12-30
Anticipated expiration: 2026-01-18
Also published as: DE102006002142A1

Abstract

Medizinische Messvorrichtung mit einer Impedanzmesseinheit (1) zur Erfassung eines Impedanzmesssignals über mindestens ein Messelektrodenpaar (2), und mit einer programmgesteuerten Auswertungseinheit (4) zur Auswertung des Impedanzmesssignals, wobei die Auswertungseinheit (4) zur Bestimmung eines Resistanz- (R) und eines Reaktanzwertes (Xc) aus dem Impedanzmesssignal eingerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertungseinheit (4) weiterhin eingerichtet ist zur Umwandlung des Resistanz- (R) und Reaktanzwertes (Xc) in einen vom Hydratationszustand des Körpers eines Benutzers der Vorrichtung abhängenden Hydratationsindex (HI) und einen von der Körperzellmasse des Benutzers abhängenden Körperzellmasseindex (CMI), wobei die Umwandlung nach Maßgabe einer mathematischen Transformationsvorschrift erfolgt, durch welche das aus dem Resistanz- und dem Reaktanzwert bestehende Wertepaar (R, Xc) in das aus dem Hydratationsindex und dem Körperzellmasseindex bestehende Wertepaar (HI, CMI) transformiert wird, wobei die Transformationsvorschrift eine lineare Transformation betrifft, welche eine Verschiebung, eine Drehung und eine Streckung umfasst sowie eine Reskalierung, durch welche Normwertebereiche für den Hydratationsindex (HI) und den Körperzellmasseindex (CMI) bestimmt sind.Medical measuring device with an impedance measuring unit (1) for detecting an impedance measuring signal via at least one pair of measuring electrodes (2), and with a program-controlled evaluation unit (4) for evaluating the impedance measuring signal, the evaluation unit (4) for determining a resistance (R) and a reactance value (Xc) from the impedance measurement signal, characterized in that the evaluation unit (4) is further set up to convert the resistance (R) and reactance value (Xc) into a hydration index (HI) dependent on the hydration state of the body of a user of the device and a body cell mass index (CMI) dependent on the body cell mass of the user, with the conversion taking place in accordance with a mathematical transformation rule by which the pair of values (R, Xc) consisting of the resistance and the reactance value into the pair of values ( ( HI, CMI) tr is ansformiert, wherein the transformation rule relates to a linear transformation, which includes a displacement, a rotation and a stretching, as well as a rescaling, by which normal value ranges for the hydration index (HI) and the body cell mass index (CMI) are determined.

Description

Die Erfindung betrifft eine medizinische Messvorrichtung mit einer Impedanzmesseinheit zur Erfassung eines Impedanzmesssignals über wenigstens eine Messelektrode, und mit einer programmgesteuerten Auswertungseinheit zur Auswertung des Impedanzmesssignals, wobei die Auswertungseinheit zur Bestimmung eines Resistanz- und eines Reaktanzwertes aus dem Impedanzmesssignal eingerichtet ist.The invention relates to a medical measuring device with an impedance measuring unit for detecting an impedance measuring signal via at least one measuring electrode, and with a program-controlled evaluation unit for evaluating the impedance measuring signal, the evaluation unit being set up to determine a resistance and a reactance value from the impedance measuring signal.

Methoden zur Bestimmung der Zusammensetzung des menschlichen Körpers mittels bioelektrischer Impedanzmessung sind bekannt. Bei der bioelektrischen Impedanzmessung wird ausgenutzt, dass die Gesamtimpedanz des menschlichen Körpers von den unterschiedlichen Leitfähigkeiten der verschiedenen Körperbestandteile bestimmt wird. Der menschliche Körper besteht bekanntlich aus intra- und extrazellulärer Flüssigkeit. Diese sind elektrisch leitfähig. Außerdem besteht der menschliche Körper aus Zellmembranen, die einen kapazitiven Charakter haben. Wird an den menschlichen Körper ein Wechselstrom angelegt, so kann eine frequenzabhängige Impedanz gemessen werden. Bei kleinen Frequenzen (um 1 kHz) ist der Stromfluss hauptsächlich durch die Leitfähigkeit der extrazellulären Flüssigkeit bestimmt, da die Zellmembranen aufgrund ihres kapazitiven Charakters als Kondensator wirken. Bei größeren Frequenzen (zwischen 500 und 800 kHz) wird der Strom auch über die Zellmembranen und die intrazelluläre Flüssigkeit geleitet. Im Bereich großer Frequenzen ist das Impedanzverhalten des menschlichen Körpers also sowohl ohmsch (aufgrund der Leitfähigkeit der extrazellulären Flüssigkeit) als auch kapazitiv (aufgrund der Zellmembranen und der intrazellulären Flüssigkeit). Die mittels einer an sich bekannten Impedanzmesseinheit gemessene bioelektrische Impedanz des menschlichen Körpers setzt sich also aus einem ohmschen Anteil (Resistanz) und einem kapazitiven Anteil (Reaktanz) zusammen.Methods for determining the composition of the human body by means of bioelectrical impedance measurement are known. The bioelectrical impedance measurement makes use of the fact that the total impedance of the human body is determined by the different conductivities of the various body components. As is well known, the human body consists of intra- and extracellular fluid. These are electrically conductive. In addition, the human body consists of cell membranes that have a capacitive character. If an alternating current is applied to the human body, a frequency-dependent impedance can be measured. At low frequencies (around 1 kHz), the flow of current is mainly determined by the conductivity of the extracellular fluid, since the cell membranes act as a capacitor due to their capacitive character. At higher frequencies (between 500 and 800 kHz) the current is also conducted over the cell membranes and the intracellular fluid. In the range of high frequencies, the impedance behavior of the human body is both ohmic (due to the conductivity of the extracellular fluid) and capacitive (due to the cell membranes and the intracellular fluid). The bioelectrical impedance of the human body measured by means of an impedance measuring unit known per se is thus composed of an ohmic component (resistance) and a capacitive component (reactance).

Heutzutage versucht man, im Wege der Bestimmung der Körperzusammensetzung durch bioelektrische Impedanzmessung auf den individuellen Ernährungszustand eines gesunden oder kranken Menschen zurückzuschließen. So ist es beispielsweise bekannt, durch bioelektrische Impedanzmessung die Körperfettmasse zu bestimmen. Die Bestimmung der Körperfettmasse im Wege der bioelektrischen Impedanzmessung ist unzuverlässig und häufig ungenau, da bei den bekannten Verfahren Annahmen getroffen werden, die die Realität nicht immer zutreffend wiedergeben. So gehen bei den üblichen Algorithmen zur Bestimmung der Körperfettmasse Annahmen bezüglich der Hydratation des menschlichen Körpers ein. Zur Berechnung des Fettmasseanteils wird davon ausgegangen, dass der menschliche Körper zu einem bestimmten Anteil aus Wasser besteht. Die Hydratation des menschlichen Körpers ist aber häufig sehr unterschiedlich. So können beispielsweise Krankheiten zu einer signifikanten Abweichung von der „normalen“ Hydratation führen.Nowadays one tries to infer the individual nutritional status of a healthy or sick person by determining the body composition by bioelectrical impedance measurement. It is known, for example, to determine the body fat mass by bioelectrical impedance measurement. The determination of the body fat mass by way of bioelectrical impedance measurement is unreliable and often imprecise, since the known methods make assumptions that do not always accurately reflect reality. The usual algorithms for determining body fat mass make assumptions about the hydration of the human body. To calculate the percentage of fat mass, it is assumed that the human body consists of a certain percentage of water. However, the hydration of the human body is often very different. For example, illnesses can lead to a significant deviation from “normal” hydration.

Die US 2004 / 0 167 423 A1 betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Anzeige von dimensionslosen Vektoren für bioelektrische Impedanzmessungen. Ziel des dort offenbarten Verfahrens ist es, einen Graph visuell bereitzustellen, welcher eine diagnostische Patientenanalyse ermöglicht. Hierzu werden ein Resistanzwert und ein Reaktanzwert eines Impedanzvektors bestimmt, diese Werte daraufhin in dimensionslose Zahlen konvertiert und in einem Graph visuell dargestellt.the US 2004/0167 423 A1 relates to a method and a device for displaying dimensionless vectors for bioelectrical impedance measurements. The aim of the method disclosed there is to visually provide a graph which enables a diagnostic patient analysis. For this purpose, a resistance value and a reactance value of an impedance vector are determined, these values are then converted into dimensionless numbers and visually represented in a graph.

In der DE 195 32 760 A1 wird eine Vorrichtung zur Erfassung von Körperimpedanzdaten beschrieben, dass durch die Bioimpedanzmessungen akute oder chronische Dehydrierung oder Überhydrierung von Patienten entweder mit einer Messung oder mit mehreren Messungen zeitabhängig gemessen und quantifiziert werden kann.In the DE 195 32 760 A1 a device for acquiring body impedance data is described that, by means of the bioimpedance measurements, can measure and quantify acute or chronic dehydration or overhydration of patients either with one measurement or with several measurements as a function of time.

Ähnliche Ausführungen ergeben sich aus der US 5 615 689 A , der US 2005 / 0 059 902 A1 sowie aus der US 2004 / 0 254 496 A1 .Similar statements emerge from the U.S. 5,615,689 A , the US 2005/0 059 902 A1 as well as from the US 2004/0254496 A1 .

Die EP 1 138 259 A2 betrifft ein Impedanzmessgerät zur Anwendung an nur einer begrenzten Körperregion, beispielsweise einem Unterarm.the EP 1 138 259 A2 relates to an impedance measuring device for use on only a limited body region, for example a forearm.

Die Entgegenhaltung EP 1 177 760 A1 betrifft eine medizinische Messvorrichtung zur Erfassung des Gehalts an Körperwasser mittels bioelektrischer Impedanz.The citation EP 1 177 760 A1 relates to a medical measuring device for detecting the content of body water by means of bioelectrical impedance.

In der DE 692 26 363 T2 wird eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren offenbart, welche die Anregung des Körpergewebes mit Hilfe verschiedener Messfrequenzen und die Anzeige der resultierenden komplexen Impedanzwerte darstellt.In the DE 692 26 363 T2 a device or a method is disclosed which represents the excitation of the body tissue with the aid of various measurement frequencies and the display of the resulting complex impedance values.

Die US 2004 / 0 002 662 A1 betrifft eine Messvorrichtung, mit welcher ausschließlich der Körperfettanteil gemessen werden soll.the US 2004/0 002 662 A1 relates to a measuring device with which only the body fat percentage is to be measured.

Durch den Stand der Technik aus diesen Druckschriften wird jedoch nicht die Weiterverarbeitung der Ergebnisse für eine für den Laien verständliche Darstellung und die Möglichkeit der Beurteilung derselben durch medizinisch nicht vorgebildetes Personal angedacht. Vielmehr richten sich die Verfahren gemäß Stand der Technik an Fachleute in speziellen Labors und Praxen, in denen die Messergebnisse speziell analysiert und interpretiert werden müssen.However, the prior art from these publications does not envisage the further processing of the results for a presentation that is understandable for the layperson and the possibility of assessing them by personnel who have not been medically trained. Rather, the methods according to the state of the art are aimed at specialists in special laboratories and practices in which the measurement results have to be specially analyzed and interpreted.

Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der Erfindung, eine Messvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die dazu in der Lage ist, den Ernährungs- und Hydratationszustand des menschlichen Körpers möglichst zuverlässig qualitativ zu bewerten.Against this background, the object of the invention is to provide a measuring device which is able to qualitatively assess the nutritional and hydration status of the human body as reliably as possible.

Diese Aufgabe löst die Erfindung mittels einer Messvorrichtung mit den in Anspruch 1 aufgeführten Merkmalen sowie einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 17 und einem Computerprogramm mit den Merkmalen des Anspruchs 21.The invention achieves this object by means of a measuring device with the features listed in claim 1 as well as a method with the features of claim 17 and a computer program with the features of claim 21.

Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass durch eine mathematische Transformation die mittels bioelektrischer Impedanzmessung bestimmten Resistanz- und Reaktanzwerte in einen Hydratationsindex und einen Körperzellmasseindex umgerechnet werden können. Der Hydratationsindex ermöglicht eine qualitative Bewertung des Flüssigkeitshaushaltes des Benutzers der Messvorrichtung. Der Hydratationsindex ist ein Maß für den Wassergehalt des Körpers. Der Körperzellenmassenindex kann zur qualitativen Bewertung des Ernährungszustandes des Benutzers der Vorrichtung herangezogen werden, da der Körperzellmasseindex die Masse der Körperzellen des Benutzers wiedergibt. Die beiden Indices sind hinsichtlich ihrer Interpretation unabhängig voneinander. Der Benutzer der Vorrichtung ist ohne besondere medizinische Vorbildung dazu in der Lage, seinen Hydratations- und Ernährungszustand zu überprüfen und (zumindest qualitativ) zu bewerten. Durch die Arbeitsweise der Auswertungseinheit der erfindungsgemäßen Messvorrichtung werden - anders ausgedrückt - die in den Resistanz- und Reaktanzwerten enthaltenen Informationen bezüglich des Hydratationszustandes des Körpers und der Körperzellmasse voneinander entkoppelt, so dass das Messergebnis für den Benutzer der Vorrichtung ohne weiteres aussagekräftig ist. Der Hydratationsindex nimmt bei „normalen“ Benutzern Werte an, die innerhalb eines bestimmten Intervalls liegen. Liegt der gemessene Wert unterhalb eines bestimmten Grenzwertes, so kann dies z.B. als Zeichen für eine Anorexie interpretiert werden. Überschreitet der Hydratationsindex einen oberen Grenzwert, so liegt eine Dehydratation vor. Ebenso kann für den Körperzellmasseindex ein Normalbereich angegeben werden. Bei Werten außerhalb des Normalbereichs liegt eine zu geringe Muskelmasse vor, und bei Werten oberhalb des Normalbereichs ist darauf zu schließen, dass der Körper des Benutzers der Vorrichtung einen besonders großen Anteil an Muskelmasse hat (wie z. B. bei Sportlern).The invention is based on the knowledge that a mathematical transformation can be used to convert the resistance and reactance values determined by means of bioelectrical impedance measurement into a hydration index and a body cell mass index. The hydration index enables a qualitative assessment of the fluid balance of the user of the measuring device. The hydration index is a measure of the body's water content. The body cell mass index can be used for the qualitative assessment of the nutritional status of the user of the device, since the body cell mass index reflects the mass of the body cells of the user. The two indices are independent of one another with regard to their interpretation. The user of the device is able to check and (at least qualitatively) assess his hydration and nutritional status without any special medical training. In other words, the operation of the evaluation unit of the measuring device according to the invention decouples the information contained in the resistance and reactance values regarding the hydration state of the body and the body cell mass, so that the measurement result is easily meaningful for the user of the device. For "normal" users, the hydration index assumes values that lie within a certain interval. If the measured value is below a certain limit value, this can be interpreted, for example, as a sign of anorexia. If the hydration index exceeds an upper limit value, then dehydration is present. A normal range can also be specified for the body cell mass index. In the case of values outside the normal range, the muscle mass is too low, and in the case of values above the normal range, it can be concluded that the body of the user of the device has a particularly large proportion of muscle mass (such as in the case of athletes, for example).

Die Auswertungseinheit der erfindungsgemäßen Messvorrichtung ist in der Weise eingerichtet, dass die Umwandlung der Resistanz- und Reaktanzwerte in den Hydratations- und Körperzellmasseindex nach Maßgabe einer mathematischen Transformationsvorschrift erfolgt, durch welche das aus dem Resistanz- und dem Reaktanzwert bestehende Wertepaar in das aus dem Hydratationsindex und dem Körperzellmasseindex bestehende Wertepaar transformiert wird. Eine besonders zuverlässige qualitative Bewertung des Flüssigkeitshaushaltes und des Ernährungszustandes des Benutzers lässt sich mittels der erfindungsgemäßen Messvorrichtung erzielen, wenn die Parameter der mathematischen Transformationsvorschrift in Abhängigkeit vom Geschlecht des Benutzers und/oder von der ethnischen Herkunft des Benutzers (z. B. Europäer, Asiat, Afrikaner usw.) und/oder vom Gewicht des Benutzers und/oder vom Alter des Benutzers und/oder von der Anordnung der Messelektroden am Körper des Benutzers vorgebbar sind. Die Körperzusammensetzungen und damit die „Normalbereiche“ des Hydratationsindex und des Körperzellmasseindex sind hauptsächlich von der ethnischen Herkunft und vom Geschlecht, aber auch vom Alter und vom Gewicht des Benutzers abhängig. Dies sollte daher bei der erfindungsgemäßen Ermittlung des Hydratationsindex und des Körperzellmasseindex berücksichtigt werden. Der Resistanz- und Reaktanzwert, die mittels der Impedanzmesseinheit der erfindungsgemäßen Messvorrichtung bestimmt werden, hängen von der Anordnung der Messelektroden am Körper des Benutzers ab. Die Werte bei einer Hand-zu-Hand Messung unterscheiden sich beispielsweise von einer Fuß-zu-Hand Messung. Die Anordnung der Messelektroden muss also ebenfalls bei der Berechnung des Hydratationsindex und des Körperzellmasseindex berücksichtigt werden.The evaluation unit of the measuring device according to the invention is set up in such a way that the conversion of the resistance and reactance values into the hydration and body cell mass index takes place in accordance with a mathematical transformation rule, by means of which the value pair consisting of the resistance and the reactance value into the value pair consisting of the hydration index and the body cell mass index existing pair of values is transformed. A particularly reliable qualitative assessment of the fluid balance and the nutritional status of the user can be achieved by means of the measuring device according to the invention if the parameters of the mathematical transformation rule depend on the gender of the user and / or on the ethnic origin of the user (e.g. European, Asian, Africans etc.) and / or on the weight of the user and / or on the age of the user and / or on the arrangement of the measuring electrodes on the body of the user. The body composition and thus the “normal ranges” of the hydration index and the body cell mass index are mainly dependent on the ethnic origin and gender, but also on the age and weight of the user. This should therefore be taken into account when determining the hydration index and the body cell mass index according to the invention. The resistance and reactance values, which are determined by means of the impedance measuring unit of the measuring device according to the invention, depend on the arrangement of the measuring electrodes on the body of the user. The values in a hand-to-hand measurement differ, for example, from a foot-to-hand measurement. The arrangement of the measuring electrodes must therefore also be taken into account when calculating the hydration index and the body cell mass index.

Es zeigt sich, dass die Transformationsvorschrift zur Umwandlung der Resistanz- und Reaktanzwerte in den Hydratationsindex und den Körperzellmasseindex eine lineare Transformation betrifft, welche eine Verschiebung, eine Drehung und eine Streckung umfasst. Es sollten dann zumindest diejenigen Parameter der Transformationsvorschrift, durch welche die Verschiebung und Streckung bestimmt sind, variabel vorgebbar sein. Durch diese Parameter können nämlich das Geschlecht des Benutzers, die ethnische Herkunft des Benutzers, das Gewicht des Benutzers, das Alter des Benutzers und die Anordnung der Messelektroden am Körper des Benutzers berücksichtigt werden.It turns out that the transformation rule for converting the resistance and reactance values into the hydration index and the body cell mass index relates to a linear transformation which includes a shift, a rotation and a stretching. It should then be possible to variably predetermine at least those parameters of the transformation rule by which the displacement and stretching are determined. This is because these parameters can take into account the gender of the user, the ethnic origin of the user, the weight of the user, the age of the user and the arrangement of the measuring electrodes on the body of the user.

Die Transformationsvorschrift umfasst erfindungsgemäß eine Reskalierung, durch welche Normwertebereiche für den Hydratationsindex und den Körperzellmasseindex bestimmt sind. Durch geeignete Wahl der Reskalierung kann beispielsweise erreicht werden, dass der Normwertebereich sowohl für den Hydratationsindex als auch für den Körperzellmasseindex jeweils zwischen 0 und 100 liegt.According to the invention, the transformation rule comprises a rescaling by means of which normal value ranges for the hydration index and the body cell mass index are determined. By suitable selection of the rescaling, it can be achieved, for example, that the normal value range for both the hydration index and the body cell mass index is between 0 and 100 in each case.

Zweckmäßigerweise sind in der Auswertungseinheit der erfindungsgemäßen Messvorrichtung Parametersätze für die Transformationsvorschrift gespeichert, wobei jeweils ein Parametersatz dem Geschlecht, der ethnischen Herkunft, dem Gewicht, dem Alter und/oder der Anordnung der Messelektroden am Körper des Benutzers zugeordnet ist. Über geeignete Eingabemittel der erfindungsgemäßen Messvorrichtung kann das Geschlecht, die ethnische Herkunft, das Gewicht, das Alter und/oder die Anordnung der Messelektroden am Körper des Benutzers eingegeben werden. Die Auswertungseinheit wählt dann den entsprechenden Parametersatz aus und legt diesen bei der Berechnung des Hydratationsindex und des Körperzellmasseindex aus den Resistanz- und Reaktanzwerten zugrunde.Appropriately, parameter sets for the transformation rule are stored in the evaluation unit of the measuring device according to the invention, one parameter set being assigned to gender, ethnic origin, weight, age and / or the arrangement of the measuring electrodes on the user's body. The gender, ethnic origin, weight, age and / or the arrangement of the measuring electrodes on the body of the user can be entered via suitable input means of the measuring device according to the invention. The evaluation unit then selects the corresponding set of parameters and bases them on the calculation of the hydration index and the body cell mass index from the resistance and reactance values.

Zweckmäßigerweise weist die erfindungsgemäße Messvorrichtung außerdem Eingabemittel zur Eingabe der Körpergröße des Benutzers auf, wobei die Auswertungseinheit in der Weise eingerichtet ist, dass spezifische Resistanz- und der Reaktanzwerte unter Berücksichtigung der Körpergröße aus dem Impedanzmesssignal bestimmt werden. Die spezifischen Widerstandswerte ermöglichen eine von der absoluten Körpergröße des Benutzers unabhängige Auswertung bei der Ermittlung des Hydratationsindex und des Körperzellmasseindex.The measuring device according to the invention expediently also has input means for entering the body size of the user, the evaluation unit being set up in such a way that specific resistance and reactance values are determined from the impedance measurement signal, taking the body size into account. The specific resistance values enable an evaluation independent of the absolute height of the user when determining the hydration index and the body cell mass index.

Zweckmäßigerweise umfasst die erfindungsgemäße Messvorrichtung wenigstens eine Einspeiseelektrode, vorzugsweise ein Einspeiseelektrodenpaar, zur Beaufschlagung des Körpers des Benutzers mit einem Wechselstromsignal. Von den Messelektroden der Impedanzmesseinheit separate Einspeiseelektroden sind sinnvoll, damit die Kontaktwiderstände zwischen den Elektroden und dem Körper des Benutzers der Vorrichtung das Messergebnis nicht verfälschen. Über die Einspeiseelektroden kann zur Impedanzmessung dem Körper des Benutzers der Vorrichtung ein Wechselstromsignal variabler Frequenz aufgeprägt werden. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung sind eine Einspeiseelektrode und eine Messelektrode an gegenüberliegenden Seiten eines Gehäuses der Vorrichtung angeordnet. Gemäß dieser Ausgestaltung kann der Benutzer der Vorrichtung deren Gehäuse in der Hand halten und dabei gleichzeitig die Einspeise- und Messelektroden berühren. Diese Konfiguration ermöglicht eine Hand-zu-Hand Messung der bioelektrischen Impedanz, ohne dass zusätzliche Elektroden, beispielsweise über Kabelverbindungen, an das Gerät angeschlossen und mit dem Körper des Benutzers der Vorrichtung verbunden werden müssen. Gemäß einer alternativen Ausgestaltung kann zumindest eine der Mess- oder Einspeiseelektroden über eine Kabelverbindung an die Messvorrichtung anschließbar sein. Damit ist dann auch beispielsweise eine Fuß-zu-Hand Messung der bioelektrischen Impedanz möglich, oder aber eine Messung, bei welcher der Benutzer seine Hände anderweitig benutzen kann (z.B. auf einem Ergometer).The measuring device according to the invention expediently comprises at least one feed electrode, preferably a pair of feed electrodes, for applying an alternating current signal to the body of the user. Feed electrodes that are separate from the measuring electrodes of the impedance measuring unit are useful so that the contact resistances between the electrodes and the body of the user of the device do not falsify the measurement result. An alternating current signal of variable frequency can be impressed on the body of the user of the device via the feed electrodes for impedance measurement. According to a preferred embodiment, a feed electrode and a measuring electrode are arranged on opposite sides of a housing of the device. According to this embodiment, the user of the device can hold the housing in his hand and at the same time touch the feed and measuring electrodes. This configuration enables hand-to-hand measurement of the bioelectrical impedance without additional electrodes, for example via cable connections, having to be connected to the device and connected to the body of the user of the device. According to an alternative embodiment, at least one of the measuring or feed electrodes can be connected to the measuring device via a cable connection. This also enables, for example, a foot-to-hand measurement of the bioelectrical impedance, or a measurement in which the user can use his hands for other purposes (e.g. on an ergometer).

Zweckmäßigerweise umfasst die Impedanzmesseinheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Fouriertransformationseinheit. Mittels der Fouriertransformationseinheit wird das als Funktion der Zeit aufgenommene Messsignal transformiert. Nach der Transformation ist direkt die Auswertung der frequenzabhängigen Impedanz (d. h. der Reaktanz und der Resistanz) anhand des Real- bzw. des Imaginärteils des transformierten Messsignals möglich.The impedance measuring unit of the device according to the invention expediently comprises a Fourier transformation unit. The measurement signal recorded as a function of time is transformed by means of the Fourier transformation unit. After the transformation, the frequency-dependent impedance (i.e. the reactance and the resistance) can be evaluated directly using the real or imaginary part of the transformed measurement signal.

Die erfindungsgemäße Messvorrichtung kann sinnvollerweise eine Speichereinheit zur Speicherung des mittels der Auswertungseinheit ermittelten Hydratationsindex und des Körperzellmasseindex aufweisen. Dabei können gleichzeitig das Datum und/oder die Uhrzeit der Messung gespeichert werden. Mittels der Speichereinheit können einerseits der Verlauf des Hydratationsindex, vor allem während kürzerer Zeiträume, z. B. während körperlicher Betätigung, und/oder der Verlauf des Körperzellmasseindex über längere Zeit verfolgt und dokumentiert werden. Dies ist z. B. als begleitende Maßnahme bei einer Diät äußerst sinnvoll. Weiterhin können die in der Speichereinheit der Messvorrichtung gespeicherten Daten von einem behandelnden Arzt ausgelesen und ausgewertet werden, um den Verlauf von Behandlungen, die den Ernährungszustand eines Patienten betreffen, zu überwachen. Hierzu weist die erfindungsgemäße Messvorrichtung zweckmäßigerweise eine Datenübertragungsschnittstelle zur Übertragung der in der Speichereinheit gespeicherten Daten an ein Datenverarbeitungsgerät, z. B. an einen Personalcomputer des Arztes, auf. Bei der Datenübertragungsschnittstelle kann es sich um eine übliche drahtgebundende oder auch um eine drahtlose Schnittstelle (beispielsweise nach dem Bluetooth-Standard) handeln.The measuring device according to the invention can expediently have a memory unit for storing the hydration index determined by means of the evaluation unit and the body cell mass index. The date and / or time of the measurement can be saved at the same time. By means of the storage unit, on the one hand, the course of the hydration index, especially during shorter periods of time, e.g. B. during physical activity, and / or the course of the body cell mass index can be tracked and documented over a longer period of time. This is e.g. B. extremely useful as an accompanying measure in a diet. Furthermore, the data stored in the storage unit of the measuring device can be read out and evaluated by a treating physician in order to monitor the course of treatments that relate to the nutritional status of a patient. For this purpose, the measuring device according to the invention expediently has a data transmission interface for transmitting the data stored in the memory unit to a data processing device, e.g. B. to a personal computer of the doctor. The data transmission interface can be a customary wired or a wireless interface (for example according to the Bluetooth standard).

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind sämtliche Komponenten der erfindungsgemäßen Messvorrichtung, vor allem aber die Impedanzmesseinheit und die Auswertungseinheit, in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht, wobei die Messvorrichtung als mobiles Gerät ausgebildet ist. Damit ist die Messvorrichtung kompakt aufgebaut und kann als mobiles Gerät jederzeit und überall benutzt werden.According to a further preferred embodiment, all components of the measuring device according to the invention, but above all the impedance measuring unit and the evaluation unit, are in one housed common housing, wherein the measuring device is designed as a mobile device. The measuring device has a compact design and can be used as a mobile device at any time and anywhere.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Messvorrichtung eine Anzeigeeinheit zur Anzeige des Hydratationsindex und des Körperzellmasseindex umfasst. Bei der Anzeigeeinheit kann es sich beispielsweise um ein übliches Flüssigkristalldisplay (LCD) handeln. Wenn in der oben beschriebenen Art und Weise die Elektroden der Impedanzmesseinheit außen am Gehäuse angeordnet sind, kann der Benutzer der Vorrichtung das Gerät in der Hand halten, wobei eine Hand-zu-Hand Messung erfolgt. Gleichzeitig kann der Benutzer das Messergebnis auf der Anzeige des Gerätes beobachten.It is particularly expedient if the measuring device comprises a display unit for displaying the hydration index and the body cell mass index. The display unit can be, for example, a conventional liquid crystal display (LCD). If the electrodes of the impedance measuring unit are arranged on the outside of the housing in the manner described above, the user of the device can hold the device in his hand, with a hand-to-hand measurement taking place. At the same time, the user can observe the measurement result on the display of the device.

Mit Vorteil können die Impedanzmesseinheit und die Auswertungseinheit der erfindungsgemäßen Messvorrichtung in das Gehäuse eines mobilen Telekommunikationsgerätes integriert sein. Die Funktionalität der Bestimmung des Hydratationsindex und des Körperzellmasseindex kann dann als „Add-On“ von einem Besitzer eines Mobiltelefons genutzt werden. Auch können die gemäß der Erfindung ermittelten Indices per Mobilfunk übertragen werden.The impedance measuring unit and the evaluation unit of the measuring device according to the invention can advantageously be integrated into the housing of a mobile telecommunication device. The functionality of determining the hydration index and the body cell mass index can then be used as an "add-on" by a cell phone owner. The indices determined according to the invention can also be transmitted by mobile radio.

Die Erfindung betrifft nicht nur eine medizinische Messvorrichtung, sondern auch ein Verfahren zur Erfassung und Auswertung von Impedanzmesssignalen, insbesondere unter Verwendung einer Messvorrichtung der zuvor beschriebenen Art. Außerdem betrifft die Erfindung ein Computerprogramm zur Auswertung eines Impedanzmesssignals. Ein derartiges Computerprogramm kann den Benutzern von bioelektrischen Impedanzmessgeräten auf herkömmlichen Datenträgern (Diskette, CD-ROM, DVD) oder zum Herunterladen über das Internet zur Verfügung gestellt werden.The invention relates not only to a medical measuring device, but also to a method for acquiring and evaluating impedance measuring signals, in particular using a measuring device of the type described above. The invention also relates to a computer program for evaluating an impedance measuring signal. Such a computer program can be made available to users of bioelectrical impedance measuring devices on conventional data carriers (floppy disk, CD-ROM, DVD) or for downloading from the Internet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Es zeigen:

1: R/Xc-Diagramm;
2: Diagramm mit Hydratationsindex und Körperzellmasseindex;
3: Blockdiagramm der erfindungsgemäßen Messvorrichtung;
4: dreidimensionale Ansicht der erfindungsgemäßen Messvorrichtung;
5: Blockschaltbild der Impedanzmesseinheit der erfindungsgemäßen Messvorrichtung.

Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the figures. Show it:

1 : R / Xc diagram;
2 : Diagram with hydration index and body cell mass index;
3 : Block diagram of the measuring device according to the invention;
4th : three-dimensional view of the measuring device according to the invention;
5 : Block diagram of the impedance measuring unit of the measuring device according to the invention.

Die 1 zeigt ein sogenanntes R/Xc-Diagramm. Die bioelektrische Impedanz hat, wie oben erläutert, einen ohmschen Anteil R (Resistanz) und einen kapazitiven Anteil Xc (Reaktanz). Diese beiden Anteile der (komplexen) Impedanz können aus dem Impedanzmesssignal bestimmt werden. Die Resistanz R und die Reaktanz Xc werden durch die Körpergröße der jeweils mittels bioelektrischer Impedanzmessung untersuchten Person dividiert. So erhält man spezifische Widerstandswerte R/h und Xc/h. Die physikalische Einheit ist jeweils Ohm/m. Die spezifischen Widerstandswerte werden in das in der 1 dargestellte Diagramm eingetragen. Es stellt sich heraus, dass statistisch 75% der Datenpunkte, die von Personen aus einer normalen, gesunden, europäischen Population erhalten werden, innerhalb der in der 1 dargestellten Ellipse liegen. Ebenso gut können zu der dargestellten Ellipse konzentrische, kleinere und größere Ellipsen angegeben werden, wobei innerhalb dieser Ellipsen dann 50% bzw. 95% der Datenpunkte liegen. Die Halbachsen der konzentrischen Ellipsen sind um 20° gegenüber dem Koordinatensystem gedreht.the 1 shows a so-called R / Xc diagram. As explained above, the bioelectrical impedance has an ohmic component R (resistance) and a capacitive component Xc (reactance). These two components of the (complex) impedance can be determined from the impedance measurement signal. The resistance R and the reactance Xc are divided by the body size of the person examined by means of bioelectrical impedance measurement. This gives specific resistance values R / h and Xc / h. The physical unit is in each case ohm / m. The resistivity values are specified in the 1 shown diagram. It turns out that statistically 75% of the data points obtained from persons from a normal, healthy, European population are within the in the 1 shown ellipse. Concentric, smaller and larger ellipses can just as well be specified for the represented ellipse, with 50% or 95% of the data points then lying within these ellipses. The semi-axes of the concentric ellipses are rotated by 20 ° with respect to the coordinate system.

Das R/Xc-Diagramm kann zur Bewertung der Hydratation und des Ernährungszustands verwendet werden. Hierzu wird der für eine zu untersuchende Person mittels Impedanzmessung ermittelte Datenpunkt in das Diagramm eingetragen. Die in der 1 dargestellte 75%-Ellipse definiert den Grenzbereich zwischen Normalhydrierung und vom Normalzustand abweichenden Hydratationszuständen. Bei akuten Hydratationsschwankungen (innerhalb kürzerer Zeitintervalle) kann eine Verschiebung des Datenpunktes parallel zur großen Halbachse der Ellipse beobachtet werden. Dabei ist zu beachten, dass sich kurze Impedanzvektoren, die ein Anzeichen für eine Anorexie sein können, bei einer Gewebehydratation nur wenig ändern, während sich normale und lange Vektoren, welche für Dehydrierungszustände charakteristisch sind, sich stark ändern. Für die Bewertung der Körperzellmasse orientiert man sich an der kleinen Halbachse der Ellipse. Für Patienten mit normalem bis erhöhtem Anteil an Körperzellmasse liegen die Datenpunkte im linken Teil der Ellipse. Befinden sich die aus den Datenpunkten zusammengesetzten Impedanzvektoren hingegen auf der anderen, d. h. der rechten Seite der großen Halbachse, deutet dies auf einen schlechten Ernährungszustand (wenig Körperzellmasse) hin. Veränderungen sowohl der Hydratation als auch der Gewebestruktur führen entsprechend zu einer Verschiebung des Impedanzvektors innerhalb des Diagramms in Richtung beider Hauptachsen der Ellipse.The R / Xc diagram can be used to assess hydration and nutritional status. For this purpose, the data point determined for a person to be examined by means of impedance measurement is entered in the diagram. The one in the 1 The 75% ellipse shown defines the boundary area between normal hydrogenation and states of hydration which deviate from the normal state. In the case of acute fluctuations in hydration (within shorter time intervals), a shift in the data point parallel to the major semi-axis of the ellipse can be observed. It should be noted that short impedance vectors, which can be a sign of anorexia, change only slightly in the case of tissue hydration, while normal and long vectors, which are characteristic of states of dehydration, change significantly. The evaluation of the body cell mass is based on the small semi-axis of the ellipse. For patients with a normal to increased proportion of body cell mass, the data points are in the left part of the ellipse. If, on the other hand, the impedance vectors composed of the data points are on the other, ie the right-hand side of the major semi-axis, this indicates a poor nutritional status (little body cell mass). Changes in both hydration and tissue structure lead accordingly to a shift in the impedance vector within the diagram in the direction of both main axes of the ellipse.

Gemäß der Erfindung erfolgt eine Umwandlung des Resistanz- und Reaktanzwertes in einen vom Hydratationszustand des Körpers abhängenden Hydratationsindex und einen von der Körperzellmasse abhängenden Körperzellmasseindex. Die 2 zeigt die Darstellung des Hydratationsindex (HI) und des Körperzellmasseindex (CMI) innerhalb eines entsprechenden Diagramms. Ein gemessener aus Resistanz- und Reaktanzwert bestehender Impedanzvektor wird mittels einer entsprechenden mathematischen Transformationsvorschrift umgewandelt. Gemäß der Darstellung in der 2 liegt der Hydratationsindex bei „normalen“ Personen zwischen 0 und 100. Liegt der Wert unter 0, so liegt ein sehr kleiner Impedanzvektor vor, was ein Zeichen für Anorexie ist. Besitzt der Hydratationsindex HI einen Wert über 100, liegt bei der untersuchten Person eine Dehydratation vor. Auch hinsichtlich des Körperzellmasseindex CMI bewegen sich normale Werte gemäß dem in der 2 dargestellten Diagramm zwischen 0 und 100. Bei Werten unter 0 ist auf eine zu geringe Muskelmasse zu schließen, während bei Werten oberhalb von 100 der Körper der untersuchten Person einen überdurchschnittlich hohen Anteil an Muskelmasse hat, wie dies z. B. bei Sportlern der Fall sein kann.According to the invention, the resistance and reactance values are converted into a hydration index dependent on the hydration state of the body and a body cell mass index dependent on the body cell mass. the 2 shows the representation of the hydration index (HI) and the body cell mass index (CMI) within a corresponding diagram. A measured impedance vector consisting of resistance and reactance values is converted by means of a corresponding mathematical transformation rule. As shown in the 2 the hydration index for "normal" people is between 0 and 100. If the value is below 0, then there is a very small impedance vector, which is a sign of anorexia. If the hydration index HI has a value above 100, the person examined is dehydrated. With regard to the body cell mass index CMI, too, normal values move in accordance with that in the 2 The diagram shown is between 0 and 100. Values below 0 indicate that the muscle mass is too low, while values above 100 mean that the body of the examined person has an above-average proportion of muscle mass. B. may be the case with athletes.

Vorteilhaft ist, dass der Hydratationsindex HI und der Körperzellmasseindex CMI unabhängig voneinander sind und direkt eine Aussage bezüglich des Hydratations- und Ernährungszustands der untersuchten Person ermöglichen. Die Bewertung des Hydratationsindex und des Körperzellmasseindex durch Vergleich mit dem jeweiligen Normwertebereich kann auch durch medizinisch nicht oder nur wenig vorgebildete Personen problemlos erfolgen.It is advantageous that the hydration index HI and the body cell mass index CMI are independent of one another and enable a direct statement to be made regarding the hydration and nutritional status of the person examined. The evaluation of the hydration index and the body cell mass index by comparison with the respective range of normal values can also be carried out without any problems by persons with little or no medical knowledge.

Die Umwandlung des aus dem Resistanzwert R und dem Reaktanzwert Xc bestehenden Impedanzvektors in den Hydratationsindex HI und den Körperzellmasseindex CMI kann gemäß der Erfindung im Wege einer linearen Transformation erfolgen, welche eine Verschiebung, eine Drehung und eine Streckung umfasst. Zur Berechnung des Hydratationsindex HI und des Körperzellmasseindex CMI bei europäischen Männern kann die folgende Formel verwendet werden: $(\begin{matrix} C M I \\ H I \end{matrix}) = (\begin{matrix} \frac{- 100}{59 / 10.3} m / Ω & 0 \\ 0 & \frac{50}{12.7} m / Ω \end{matrix}) (\begin{matrix} cos (20 °) & sin (20 °) \\ - sin (20 °) & cos (20 °) \end{matrix}) [(\begin{matrix} \frac{R}{10.3 h} \\ \frac{X c}{h} \end{matrix}) - (\begin{matrix} \frac{295}{10.3} \frac{Ω}{m} \\ 30.9 \frac{Ω}{m} \end{matrix})] + (\begin{matrix} 0 \\ 50 \end{matrix})$

The conversion of the impedance vector consisting of the resistance value R and the reactance value Xc into the hydration index HI and the body cell mass index CMI can take place according to the invention by way of a linear transformation which includes a shift, a rotation and a stretching. To calculate the hydration index HI and the body cell mass index CMI in European men, the following formula can be used:

(\begin{matrix} C. M. I. \\ H I. \end{matrix}) = (\begin{matrix} \frac{- 100}{59 / 10.3} m / Ω & 0 \\ 0 & \frac{50}{12.7} m / Ω \end{matrix}) (\begin{matrix} cos (20th °) & sin (20th °) \\ - sin (20th °) & cos (20th °) \end{matrix}) [(\begin{matrix} \frac{R.}{10.3 H} \\ \frac{X c}{H} \end{matrix}) - (\begin{matrix} \frac{295}{10.3} \frac{Ω}{m} \\ 30.9 \frac{Ω}{m} \end{matrix})] + (\begin{matrix} 0 \\ 50 \end{matrix})

Für die Berechnung des Hydratationsindex HI und des Körperzellmasseindex CMI bei europäischen Frauen kann man die folgende Formel verwenden: $(\begin{matrix} C M I \\ H I \end{matrix}) = (\begin{matrix} \frac{- 100}{72 / 10.3} m / Ω & 0 \\ 0 & \frac{50}{13.5} m / Ω \end{matrix}) (\begin{matrix} cos (20 °) & sin (20 °) \\ - sin (20 °) & cos (20 °) \end{matrix}) [(\begin{matrix} \frac{R}{10.3 h} \\ \frac{X c}{h} \end{matrix}) - (\begin{matrix} \frac{369}{10.3} \frac{Ω}{m} \\ 34.5 \frac{Ω}{m} \end{matrix})] + (\begin{matrix} 0 \\ 50 \end{matrix})$

The following formula can be used to calculate the hydration index HI and the body cell mass index CMI in European women:

(\begin{matrix} C. M. I. \\ H I. \end{matrix}) = (\begin{matrix} \frac{- 100}{72 / 10.3} m / Ω & 0 \\ 0 & \frac{50}{13.5} m / Ω \end{matrix}) (\begin{matrix} cos (20th °) & sin (20th °) \\ - sin (20th °) & cos (20th °) \end{matrix}) [(\begin{matrix} \frac{R.}{10.3 H} \\ \frac{X c}{H} \end{matrix}) - (\begin{matrix} \frac{369}{10.3} \frac{Ω}{m} \\ 34.5 \frac{Ω}{m} \end{matrix})] + (\begin{matrix} 0 \\ 50 \end{matrix})

Beide Formeln beziehen sich auf Resistanz- und Reaktanzwerte R bzw. Xc, die im Wege einer Hand-zu-Fuß Messung bestimmt werden.Both formulas relate to resistance and reactance values R and Xc, which are determined by means of a hand-to-foot measurement.

Die zuvor angegebenen Transformationsvorschriften bewirken eine Entkopplung der Einflüsse, welche die Hydratation und die Körperzellmasse jeweils auf die Impedanzmesswerte haben, voneinander. Nach der Transformation sind die Ergebnisse auch für einen Laien sinnvoll interpretierbar. Die Transformationsvorschrift sorgt dafür, dass sowohl der Hydratationsindex HI als auch der Körperzellmasseindex CMI im Normalfall zwischen 0 und 100 liegen. Erst wenn einer der beiden Indices aus dem Normwertebereich herausfällt, deutet dies auf eine Störung des Hydratations- bzw. Ernährungszustands der untersuchten Person hin.The transformation rules specified above cause the influences that hydration and the body cell mass each have on the impedance measurement values to decouple from one another. After the transformation, the results can also be meaningfully interpreted by a layperson. The transformation rule ensures that both the hydration index HI and the body cell mass index CMI are normally between 0 and 100. Only when one of the two indices falls outside the normal range does this indicate a disruption of the hydration or nutritional status of the person examined.

Wichtig ist zu beachten, dass die Parameter der mathematischen Transformationsvorschrift vom Geschlecht und der ethnischen Herkunft der untersuchten Person und auch von der Anordnung der Messelektroden der Impedanzmesseinheit am Körper der untersuchten Person abhängen.It is important to note that the parameters of the mathematical transformation rule depend on the gender and ethnic origin of the examined person and also on the arrangement of the measuring electrodes of the impedance measuring unit on the body of the examined person.

Die 3 zeigt den Aufbau der medizinischen Messvorrichtung als Blockdiagramm. Die Vorrichtung umfasst eine Impedanzmesseinheit 1, an die eine Messelektrode 2 angeschlossen ist. Das Impedanzmesssignal der Impedanzmesseinheit 1 wird einer Auswertungseinheit 4 zugeführt. Diese bestimmt aus dem Impedanzmesssignal den Resistanzwert R und den Reaktanzwert Xc. Weiterhin führt die Auswertungseinheit 4 die Umwandlung des aus dem Resistanz- und dem Reaktanzwert bestehenden Wertepaar R/Xc in das aus dem Hydratationsindex HI und dem Körperzellmasseindex CMI bestehende Wertepaar durch, beispielsweise unter Anwendung einer linearen Transformation der zuvor angegebenen Art. Die Auswertungseinheit 4 ist mit einer Anzeigeeinheit 5 verbunden. Mittels der Anzeigeeinheit 5 sind der Hydratationsindex HI und der Körperzellmasseindex CMI für einen Benutzer der Vorrichtung anzeigbar. Weiterhin ist eine Speichereinheit 6 zur Speicherung der Messwerte unter gleichzeitiger Speicherung der Uhrzeit und des Datums der Messung vorgesehen. Mittels einer Datenübertragungsschnittstelle 7 können die in der Speichereinheit 6 gespeicherten Messwerte an ein Datenverarbeitungsgerät, beispielsweise an einen PC, zum Zwecke der weiteren Auswertung und/oder zum Zwecke der Dokumentation übertragen werden.the 3 shows the structure of the medical measuring device as a block diagram. The device comprises an impedance measuring unit 1 to which a measuring electrode 2 connected. The impedance measurement signal of the impedance measurement unit 1 becomes an evaluation unit 4th fed. This determines the resistance value R and the reactance value Xc from the impedance measurement signal. The evaluation unit also performs 4th the conversion of the value pair R / Xc consisting of the resistance and the reactance value into the value pair consisting of the hydration index HI and the body cell mass index CMI by, for example, using a linear transformation of the type specified above. The evaluation unit 4th is with a display unit 5 connected. By means of the display unit 5 the hydration index HI and the body cell mass index CMI can be displayed for a user of the device. There is also a storage unit 6th intended to store the measured values with simultaneous storage of the time and date of the measurement. By means of a data transmission interface 7th can those in the storage unit 6th stored measured values are transmitted to a data processing device, for example to a PC, for the purpose of further evaluation and / or for the purpose of documentation.

Bei dem in der 4 dargestellten Ausführungsbeispiel sind sämtliche Komponenten der erfindungsgemäßen Messvorrichtung in einem gemeinsamen Gehäuse 8 untergebracht. Somit ist die Messvorrichtung als mobiles Gerät ausgebildet. Das Gerät kann vom Benutzer mit beiden Händen gehalten werden, dabei berühren die Hände des Benutzers die an gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses 8 angeordneten Elektroden 2, 3 bzw. 2' und 3'. Bei den Elektroden 2 und 2' handelt es sich um die Messelektroden der Impedanzmesseinheit 1 des Gerätes. Die Elektroden 3 und 3' sind Einspeiseelektroden zur Beaufschlagung des Körpers des Benutzers mit einem Wechselstromsignal variabler Frequenz. An der Oberseite des Gehäuses 8 sind Eingabetasten 9 angeordnet. Diese Eingabetasten dienen dazu, die Körpergröße, das Geschlecht und die ethnische Herkunft des Benutzers einzugeben. Diese Eingabewerte werden als Parameter bei der Umwandlung der Resistanz- und Reaktanzwerte R und Xc in den Hydratationsindex HI und den Körperzellmasseindex CMI in der zuvor beschriebenen Weise berücksichtigt.The one in the 4th illustrated embodiment are all components of the measuring device according to the invention in a common housing 8th housed. The measuring device is thus designed as a mobile device. The device can be held by the user with both hands, with the user's hands touching those on opposite sides of the housing 8th arranged electrodes 2 , 3 or. 2 ' and 3 ' . With the electrodes 2 and 2 ' it concerns the measuring electrodes of the impedance measuring unit 1 of the device. The electrodes 3 and 3 ' are feed electrodes for applying an alternating current signal of variable frequency to the body of the user. At the top of the case 8th are input keys 9 arranged. These input keys are used to enter the user's height, gender, and ethnicity. These input values are taken into account as parameters when converting the resistance and reactance values R and Xc into the hydration index HI and the body cell mass index CMI in the manner described above.

Die 5 zeigt den Aufbau der Impedanzmesseinheit 1 der erfindungsgemäßen Messvorrichtung als Blockdiagramm. Die Impedanzmesseinheit 1 umfasst einen digitalen Signalgenerator 10, der mit einem externen Taktsignal 11 beaufschlagt wird. Das Digitalsignal wird mittels eines Digital-/Analogwandlers 12 in ein Analogsignal umgewandelt und mittels eines Verstärkers 13 verstärkt. Auf diese Weise wird ein Wechselstromsignal variabler Frequenz erzeugt, das über eine Einspeiseelektrode 3 dem Körper 14 der untersuchten Person zugeführt wird. Das Impedanzmesssignal wird über eine Messelektrode 2 erfasst und mittels eines Verstärkers 15 verstärkt. Dem Verstärker 15 sind ein variabler Abschwächer 16 und ein Tiefpassfilter 17 zum Zwecke der Rauschunterdrückung nachgeschaltet. Das verstärkte und gefilterte Analogsignal wird mittels eines Analog-/Digitalwandlers 18 in ein Digitalsignal umgewandelt und mittels einer digitalen Fouriertransformationseinheit 19 transformiert. Der Real- und Imaginärteil des fouriertransformierten Messsignals werden in Registern 20 bzw. 21 gespeichert. Die Register 20 und 21 sind über eine Schnittstelle 22 (z.B. I²C-Schnittstelle) abfragbar. Über die Schnittstelle 22 werden die fouriertransformierten Digitalsignale an die Auswertungseinheit der erfindungsgemäßen Messvorrichtung übertragen.the 5 shows the structure of the impedance measuring unit 1 of the measuring device according to the invention as a block diagram. The impedance measurement unit 1 includes a digital signal generator 10 that with an external clock signal 11th is applied. The digital signal is converted by means of a digital / analog converter 12th converted into an analog signal and using an amplifier 13th reinforced. In this way, an alternating current signal of variable frequency is generated, which is fed via a feed electrode 3 the body 14th is supplied to the examined person. The impedance measurement signal is transmitted via a measuring electrode 2 detected and by means of an amplifier 15th reinforced. The amplifier 15th are a variable attenuator 16 and a low pass filter 17th connected downstream for the purpose of noise suppression. The amplified and filtered analog signal is converted by means of an analog / digital converter 18th converted into a digital signal and using a digital Fourier transform unit 19th transformed. The real and imaginary parts of the Fourier-transformed measurement signal are stored in registers 20th or. 21 saved. The registers 20th and 21 are through an interface 22nd (e.g. I ² C interface) can be queried. Via the interface 22nd the Fourier-transformed digital signals are transmitted to the evaluation unit of the measuring device according to the invention.

Claims

Medical measuring device with an impedance measuring unit (1) for detecting an impedance measuring signal via at least one measuring electrode pair (2), and with a program-controlled evaluation unit (4) for evaluating the impedance measuring signal, the evaluation unit (4) for determining a resistance (R) and a reactance value (Xc) is set up from the impedance measurement signal, characterized in that the evaluation unit (4) is further set up to convert the resistance (R) and reactance value (Xc) into a hydration index (HI) and depending on the hydration state of the body of a user of the device a body cell mass index (CMI) that depends on the body cell mass of the user, with the conversion taking place in accordance with a mathematical transformation rule, by means of which the value pair (R, Xc) consisting of the resistance and reactance value into the value pair consisting of the hydration index and the body cell mass index ( HI, CMI) t is reformed, wherein the transformation rule relates to a linear transformation, which includes a shift, a rotation and a stretching as well as a rescaling, through which normal value ranges for the hydration index (HI) and the body cell mass index (CMI) are determined.

Measuring device according to Claim 1 , characterized in that the parameters of the transformation rule depend on the gender of the user and / or on the ethnic origin of the user and / or on the weight of the user and / or on the age of the user and / or on the arrangement of the measuring electrodes (2) on Body of the user are predeterminable.

Measuring device according to Claim 1 or 2 , characterized in that those parameters of the transformation rule by which the displacement and the stretching are determined can be specified variably.

Measuring device according to one of the Claims 1 until 3 , characterized in that parameter sets for the transformation rule are stored in the evaluation unit (4), one parameter set being assigned to gender, ethnic origin, weight, age and / or the arrangement of the measuring electrodes (2) on the user's body .

Measuring device according to one of the Claims 1 until 4th , characterized by input means (9) for inputting gender, ethnic origin, weight, age and / or the arrangement of the measuring electrodes (2) on the user's body.

Measuring device according to one of the Claims 1 until 5 , characterized by input means (9) for entering the body size of the user, the evaluation unit being set up in such a way that specific resistance (R / h) and reactance values (Xc / h) are determined from the impedance measurement signal, taking into account the body size.

Measuring device according to one of the Claims 1 until 6th , characterized by at least one feed electrode (3) for applying an alternating current signal to the body of the user.

Measuring device according to Claim 7 , characterized in that a feed electrode (3) and a measuring electrode (2) are arranged on opposite sides of a housing (8) of the device.

Measuring device according to Claim 7 or 8th , characterized in that the impedance measuring unit (1) is designed to generate an alternating current signal of variable frequency.

Measuring device according to one of the Claims 1 until 9 , characterized in that the impedance measuring unit (1) has a Fourier transformation unit (19).

Measuring device according to one of the Claims 1 until 10 , characterized by a memory unit (6) for storing the hydration index (HI) determined by means of the evaluation unit (4) and the body cell mass index (CMI).

Measuring device according to Claim 11 , characterized by a data transmission interface (7) for transmitting the data stored in the memory unit (6) to a data processing device.

Measuring device according to one of the Claims 1 until 12th , characterized in that the impedance measuring unit (1) and the evaluation unit (4) are accommodated in a common housing (8), the measuring device being designed as a mobile device.

Measuring device according to Claim 13 , characterized by a display unit (5) for displaying the hydration index (HI) and the body cell mass index (CMI).

Measuring device according to one of the Claims 7 until 14th , characterized in that at least one of the measuring (2) and / or feed electrodes (3) can be connected to the device via a cable connection.

Measuring device according to one of the Claims 1 until 15th , characterized in that the impedance measuring unit (1) and the evaluation unit (4) are integrated in the housing of a mobile telecommunication device.

Method for acquiring and evaluating impedance measurement signals, using a measuring device according to one of the Claims 1 until 16 , wherein - an impedance measuring signal is detected by means of an impedance measuring unit (1) via at least one pair of measuring electrodes (2) from a person's body, and - is evaluated by means of a program-controlled evaluation unit (4) by determining a resistance (R) and a reactance value (Xc) , characterized in that - by means of the evaluation unit (4) the resistance (R) and the reactance value (Xc) are converted into a hydration index (HI) dependent on the hydration state of the person's body and a body cell mass index (CMI) dependent on the body cell mass of the person The conversion takes place in accordance with a mathematical transformation rule, by means of which the value pair (R, Xc) consisting of the resistance and the reactance value is transformed into the value pair (HI, CMI) consisting of the hydration index and the body cell mass index, the transformation rule a linear one Transformation relates to a shift, a rotation and a stretching, as well as a rescaling, by means of which normal value ranges for the hydration index (HI) and the body cell mass index (CMI) are determined.

Procedure according to Claim 17 , characterized in that the parameters of the transformation rule depend on the gender of the person and / or on the ethnic origin of the person and / or on the weight of the person and / or on the age of the person and / or on the arrangement of the measuring electrodes (2) on Body of the person can be specified.

Procedure according to Claim 17 or 18th , characterized in that those parameters of the transformation rule by which the displacement and the stretching are determined can be specified variably.

Method according to one of the Claims 17 until 19th , characterized in that specific resistance (R / h) and reactance values (Xc / h) are determined from the impedance measurement signal, taking into account the height of the person.

Computer program for evaluating an impedance measurement signal recorded from a person's body via measuring electrodes (2), the computer program comprising instructions for performing the method according to FIGS Claims 17 until 20th .