BÁSCULA PARA PERSONAS QUE COMPRENDE UN APARATO DE MEDIDA DE LA COMPOSICIÓN CORPORAL.

Báscula pesapersonas que comprende un aparato de medición de la composición corporal de un individuo que comprende un primer módulo electrónico (6) destinado a medir una impedancia bioeléctrica,

y al menos una fuente de energía eléctrica destinada a facilitar una señal eléctrica variable que atraviesa el cuerpo o una parte del cuerpo del individuo cuando este último está unido al aparato de medición por medio de los electrodos de excitación, caracterizada porque la citada fuente de energía es un generador de tensión (10) destinado a facilitar una señal de tensión (11) de forma rectangular que es aplicada a los bornes de los electrodos de excitación del aparato, porque el citado primer módulo electrónico (6) mide tensiones en los bornes de los electrodos de medición del aparato

Báscula para personas que comprende un aparato de medida de la composición corporal.

La presente invención concierne a un aparato de medición de la composición corporal que comprende un circuito eléctrico de medición asociado a una unidad de cálculo de la impedancia bioeléctrica de una persona.

La medición de la composición corporal da indicaciones sobre el estado de salud de una persona. De modo más particular, el conocimiento de la cantidad de masa grasa del organismo y de su evolución en el tiempo constituye una ayuda eficaz durante un régimen. Entre los métodos de medición de la masa grasa, se destaca la medición de la impedancia del cuerpo humano correlacionada con la cantidad de agua en el cuerpo: el cuerpo humano está compuesto de masa magra, constituida por los músculos, los huesos, los órganos, los tejidos, y de masa grasa. El agua constituye aproximadamente el 70% de la masa magra, mientras que la masa grasa apenas contiene agua. Por consiguiente, midiendo la impedancia eléctrica del cuerpo humano y el peso total de una persona, se puede calcular, por medio de algunos parámetros de ajuste, la masa grasa y la masa magra de la persona.

La medición de la impedancia bioeléctrica está basada en la conductividad de los tejidos durante el paso de una corriente alterna breve de alta frecuencia y baja intensidad. El Dr. Boulier - Universidad de París V - París - Francia es el origen de un concepto que utiliza la única medida de un segmento corporal (tronco o miembros inferiores) recorrido por una señal eléctrica de frecuencia muy elevada (superior a 100 kHz) para establecer la composición corporal global permitiendo, así, la utilización de una báscula pesapersonas como soporte de medición. Éste ha establecido la primera validación científica de este concepto en 1994 (Tésis Doctoral de Biología Humana - Universidad René Descartes - París V - 1994 páginas 85-86).

Un aparato de medición de este tipo está descrito en el documento FR-A-2698779 en el que el valor de la impedancia del cuerpo es obtenido utilizando la asociación de un plato de báscula pesapersonas y de una placa provista de cuatro electrodos, de los cuales dos están asociados a un circuito que comprende un generador de corriente y los otros dos están unidos a un aparato de medición. Así, se calcula el valor de la impedancia de la parte del cuerpo medida en función de la tensión medida, conociendo la corriente constante aplicada, y a continuación se calcula la masa magra o la masa grasa aplicando factores de ajuste en función, entre otros, de la estatura, de la edad e integrando el peso de la persona. Este aparato es de una utilización simple, pero las mediciones no son completamente fiables, éstas pueden resultar falseadas por ejemplo en el caso de las personas que presenten edemas o problemas de retención de agua.

Estudiando el comportamiento eléctrico del cuerpo humano, se constata que éste puede ser asimilado a una suspensión de células en una solución eléctrica conductora y homogénea. Los medios conductores intracelular y extracelular están separados por una membrana lipoprotéica que constituye la membrana celular. El modelo de Fricke asimila el comportamiento eléctrico del cuerpo humano a un circuito eléctrico compuesto por una capacidad C que representa la membrana celular unida en serie con una resistencia intracelular R_i que representa la resistencia eléctrica del medio intracelular, estando unidos los dos en paralelo con la resistencia extracelular R_e. Con el fin de asociar de manera fiable las mediciones de impedancia efectuadas a la presencia y la localización del agua en el organismo, especialmente en el medio intracelular y en el medio extracelular, es necesario conocer sus respectivas resistencias R_i y R_e.

El documento WO 98/37829 describe un dispositivo de medición y de localización del ápice de un canal radicular de un diente por medio de mediciones de tensión eléctricas entre una lima que forma un electrodo insertado en el canal radicular y un segundo electrodo dispuesto en la boca de un paciente. La señal aplicada es cuadrada y el dispositivo mide tres valores de tensión en una alternancia, mediciones que son utilizadas a continuación por medios de cálculo del dispositivo para determinar la localización del ápice. Sin embargo, este dispositivo encuentra sus límites cuando se recurre a mediciones invasivas y además sus medios de cálculo no están previstos en modo alguno para determinar la composición corporal de un individuo.

En el documento EP-A-0 940 120 a nombre de la solicitante, se ha propuesto una solución. Este documento describe un aparato de medición de la composición corporal utilizando una fuente de corriente que aplica una señal de corriente de forma cuadrada y de duración regulable entre los electrodos de excitación del aparato. A continuación, se efectúan mediciones de tensión entre los electrodos de medición para determinar la impedancia global de la parte del cuerpo medida y la resistencia extracelular, y para deducir luego la resistencia intracelular. Este aparato, que funciona a satisfacción, se considera de una realización delicada y costosa. Así, el método de cálculo utilizado exige que las mediciones sean efectuadas en instantes extremadamente precisos y, al mismo tiempo, que las señales de corriente aplicadas sean muy precisas y tengan una relación cíclica perfectamente equilibrada. Ahora bien, la utilización de un generador de corriente de este tipo necesita la puesta en práctica de transistores que son muy sensibles a las condiciones de funcionamiento del aparato, por ejemplo a las variaciones de temperatura, lo que se traduce en la señal en un valor de la corriente generada que está influenciado por la temperatura ambiente.

El objetivo de la presente invención es poner remedio a los inconvenientes antes citados y proponer un aparato de medición de la composición corporal apto para efectuar mediciones precisas, sin que éstas se vean influenciadas por las condiciones ambientales durante su funcionamiento.

Otro objetivo de la invención es un aparato de medición de la composición corporal que sea fácil de poner en práctica, al tiempo que sea de funcionamiento fiable.

Un objetivo suplementario de la invención es un aparato de medición de la composición corporal que sea de construcción simplificada, que pueda ser fabricado en gran serie para un coste menor.

Estos objetivos se consiguen con un aparato de medición de la composición corporal de un individuo que comprende un primer módulo electrónico destinado a medir una impedancia bioeléctrica en los bornes de electrodos de medición del aparato y al menos una fuente de energía eléctrica destinada a generar una señal eléctrica variable que atraviesa el cuerpo o una parte del cuerpo del individuo cuando este último está unido al aparato de medición por medio de electrodos de excitación, por el hecho de que la citada fuente de energía es un generador de tensión destinado a facilitar una señal de tensión de forma rectangular que es aplicada a los bornes de los electrodos de excitación del aparato, de que el citado primer módulo electrónico mide tensiones en los bornes de los electrodos de medición del aparato y de que medios de cálculo del aparato determinan la resistencia equivalente en función de las resistencias extracelular e intracelular del cuerpo o de la parte medida del cuerpo del individuo.

Así, la utilización de un generador de tensión como fuente de energía presenta la ventaja de poder facilitar permanentemente una señal constante, de valor igual o inferior al de su tensión de alimentación. Por ejemplo, el aparato puede recurrir a la utilización de un microprocesador que genere directamente una tensión igual a su tensión de alimentación, por medio de un regulador electrónico de tensión que permita conservar la tensión de alimentación del conjunto de montaje electrónico constante cualquiera que sea el nivel de tensión de las pilas del aparato. Debido a esto, por su arquitectura interna, el microprocesador solo es capaz de generar una señal rectangular de tensión, cuyos umbrales de tensión tengan valores tan precisos como la precisión del regulador de tensión. Ventajosamente, este microprocesador puede ser el mismo que el utilizado para realizar los cálculos que permiten determinar la resistencia extracelular e intracelular del organismo, tal como se explicará en lo que sigue.

Éste no era el caso con un generador de corriente de acuerdo con el documento FR-A-2775581 del estado de la técnica,... [Seguir leyendo]

1. Báscula pesapersonas que comprende un aparato de medición de la composición corporal de un individuo que comprende un primer módulo electrónico (6) destinado a medir una impedancia bioeléctrica, y al menos una fuente de energía eléctrica destinada a facilitar una señal eléctrica variable que atraviesa el cuerpo o una parte del cuerpo del individuo cuando este último está unido al aparato de medición por medio de los electrodos de excitación, caracterizada porque la citada fuente de energía es un generador de tensión (10) destinado a facilitar una señal de tensión (11) de forma rectangular que es aplicada a los bornes de los electrodos de excitación del aparato, porque el citado primer módulo electrónico (6) mide tensiones en los bornes de los electrodos de medición del aparato.

2. Báscula pesapersonas de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque medios de cálculo del aparato determinan la resistencia equivalente en función de resistencias extracelular e intracelular del cuerpo o de la parte medida del cuerpo del individuo.

3. Báscula pesapersonas de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizada porque el citado primer módulo (6) comprende medios de medición de las tensiones V_b y V_c en los bornes de los electrodos de medición del aparato y de las tensiones V_r y V_d en los bornes de una resistencia de referencia R_r, y que comprende medios de cálculo de la resistencia equivalente del cuerpo o de la parte medida del cuerpo del individuo, de acuerdo con la fórmula:

4. Báscula pesapersonas de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizada porque los citados medios de medición efectúan mediciones de tensión al menos en dos instantes predeterminados de la duración de la citada señal (11) y medios de cálculo aptos para determinar directamente la resistencia equivalente R_eq del cuerpo o de la parte medida del cuerpo del individuo en estos dos instantes y deducir de éstas su resistencia extracelular R_e y su resistencia intracelular R_i.

5. Báscula pesapersonas de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizada porque comprende medios que permiten efectuar una primera medición de tensión, al final de un escalón (32) de la citada señal (11) de forma rectangular, para determinar la resistencia equivalente R_eq, igual a la resistencia extracelular R_e, así como una segunda medición de tensión, al final de un frente ascendente (31) de la citada señal (11) para determinar la resistencia equivalente R_eq igual a R_e en paralelo con R_i, y determinar, sobre la base de la primera medición, la resistencia intracelular R_i del cuerpo o de la parte medida del cuerpo del individuo.

6. Báscula pesapersonas de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el citado generador de tensión (10) está destinado a facilitar una señal de tensión (11) que presenta una forma de onda cuyos período, amplitud y relación cíclica son regulables.

7. Báscula pesapersonas de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el citado generador de tensión (10) está destinado a facilitar una señal de tensión (11) que es una señal de baja tensión de amplitud comprendida entre 3 V y 6 V.

8. Báscula pesapersonas de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque comprende un segundo módulo electrónico (7) destinado a medir el peso del individuo.

9. Báscula pesapersonas de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizada porque el primer módulo electrónico (6) y el segundo módulo electrónico (7) están unidos a una unidad de cálculo (14) apta para determinar la composición corporal del individuo.

10. Báscula pesapersonas de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizada porque la unidad de cálculo (14) es un microprocesador.

11. Báscula pesapersonas de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque comprende un medio de visualización (15) de los valores medidos y de los valores calculados.

12. Báscula pesapersonas de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque comprende al menos dos electrodos de excitación (20, 22) destinados a aplicar la citada señal eléctrica (11) entre un primer punto y un segundo punto del cuerpo del individuo y al menos dos electrodos de medición (24, 26) en cuyos bornes es medida una tensión.