本发明涉及一种测定有机体的脂肪层厚度的装置。
本发明还涉及一种测定有机体的脂肪层厚度的方法。
此外，本发明涉及一程序单元。
进一步，本发明涉及一种计算机可读取介质。

对于医疗应用，需要测量人体特定部分的脂肪层的厚度。
US5014713公开了一种身体脂肪厚度测量装置，包括一对红外发光二极管， 一个发射稳定而低强度的光，另一个则发射周期性的、高强度光脉冲，该装置 抵靠需要测量脂肪的皮肤位置放置。该装置包括红外敏感光敏晶体管形式的检 测器阵列，这些检测器放置在两个二极管附近的预先确定的位置中抵靠皮肤， 但免受周围的光照。检测器阵列提供与检测到红外光的量成比例的信号，并且 这些信号被求和以及放大，构成一个合成信号。该合成信号的幅值是脂肪层厚 度的指示，其显示在数字读出装置上。
US2007/185399公开了一种使用近红外线的便携式身体脂肪测量装置，该装 置包括：近红外传感器，用于在身体部分被第一近红外线照射后接收从使用者 的该身体部分反射的第二近红外线，且将第二近红外线转变成电信号；交流信 号提取单元，用于从电信号中提取交流分量；以及身体脂肪测量控制单元，用 于将交流分量的幅值与预定阈值比较，当交流分量的幅值达到阈值时产生报警 信号。
EP0516251公开了一种检测脂肪层厚度的方法和装置，其中，在不同位置 照射脂肪层。在此过程中，测量源自于脂肪层的光强以确定不同位置的照度， 并且脂肪层的厚度从不同的强度之间的关系推断出。
AT201095公开了一种诊断个人健康状态的装置，特别是借助测量特定身体 特性的单元以及汇编来自于前述测量的诊断的单元来检测疾病(疾病，失调， 健康状况)。为了检测慢性代谢疾病，提供有诊断系统，该诊断系统包括：可相 对于身体形状以限定的方式放置的单元，用于确定皮下脂肪层的厚度，该单元 被连接以便能传输信号至诊断分析单元，该单元具有作其部件的电流信号存储 单元，用于接收，收集，存储以及复制对应皮下脂肪层厚度的数据的信号；电 流信号单元，其连接到电流信号存储单元上，用于借助一个单元处理电流信号 以形成脂肪层厚度的电流特性；为了存储它们，健康数据和比较数据的存储单 元，具有从健康的第一组测试对象(先证者)获取的每一种情况中的精确限定 点之处的特性；用于疾病数据和比较数据的存储单元，可保持关于皮下脂肪层 厚度的数据，这些数据从分别遭受一种慢性代谢疾病的的另外一组比较测试对 象获得；且具有诊断单元，连接至每一个所述单元，并且装备有作为其部件的 子单元，用于分别标准化目前分别收集的特性，该子单元具有可通过比较数据 存储单元提供的健康特性和比较疾病特性，并且优选地在每种情况中依照医学 相关标准被标准化，该诊断单元具有比较器子单元，该比较器子单元配有比较 算法，用于把标准化的电流特性与健康特性和比较疾病特性相比较，还具有连 接到子单元的诊断输出单元和测试对象/诊断存储单元。
然而，基于检测的信号确定皮下脂肪层的厚度是困难的。因此，需要一种 有效的算法以基于通过光学测量获取的信号来确定脂肪层的厚度。

本发明的目的是提供一种基于检测的信号确定脂肪层厚度的精确系统。
为了实现上述目的，提供了根据独立权利要求所述的一种测定有机体脂肪 层厚度的装置，一种测定有机体脂肪层厚度的方法，一种程序单元，以及一种 计算机可读取介质。
根据本发明的一个示例性实施例，提供了一种用于测定有机体脂肪层厚度 的装置，该装置包括：多个电磁辐射源，适于使用多个电磁辐射脉冲照射脂肪 层；至少一个电磁辐射检测器，适于检测指示穿过脂肪层之后的电磁辐射脉冲 的检测信号；以及确定单元，适于基于对检测信号之间的多个比率的分析来确 定脂肪层厚度的多个值，其中，只有那些导致偏离平均厚度的偏差低于预定阈 值的值才用于计算脂肪层的平均厚度。
根据本发明的另一个示例性实施例，提供了一种测定有机体脂肪层厚度的 方法，该方法包括使用多个电磁辐射的脉冲照射脂肪层，检测指示穿过脂肪层 之后的电磁辐射脉冲的检测信号，以及基于对检测信号之间的多个比率的分析 来确定脂肪层厚度的多个值，其中，只有那些导致偏离平均厚度的偏差低于预 定阈值的值才用于计算脂肪层的平均厚度。
仍根据本发明的又一个示例性实施例，提供一种程序单元(如源代码或可 执行代码的软件程序)，当由处理器执行时，该程序单元适于控制或实现一种具 有上述特性的测定有机体脂肪层厚度的方法。
仍根据本发明的又一个实施例，提供了一种计算机可读取介质(如CD， DVD，USB棒，软盘或硬盘)，其中存储有计算机程序，当由处理器执行时， 该计算机程序适于控制或实现一种具有上述特性的测定有机体脂肪层厚度的方 法。
根据本发明实施例的脂质厚度评价方案可通过软件方式的计算机程序实 现，或以硬件方式通过使用一个或多个特殊的电子优化电路实现，或以混合形 式通过软件组件以及硬件组件来实现。
在本申请的上下文中，术语“脂肪层”可特别表示布置于接近有机体表面 的任何脂质材料层。更特别地，皮下脂肪层可以是直接置于有机体皮下但在较 低位置器官如肌肉等之上的脂肪层。
术语“有机体”可特别表示任何活的或死的生物系统，尤其是具有在特定 身体位置积累脂肪的新陈代谢的生物系统。这种有机体例如人类，动物等。
术语“电磁辐射”可特别表示一束具有任意合适波长的光子。其可包括光 谱(如在400nm和800nm之间的范围)，但也可包括其它波长的电磁辐射，像 紫外线，红外线，或甚至X射线。根据本发明的示例性实施例，这样的电磁辐 射可作为探针使用，因为该电磁辐射直穿身体皮肤，穿过位于下面的脂肪组织， 在脂肪层和例如肌肉的位于下面的层之间的边界反射/散射/背向散射。
术语“偏离预定阈值的偏差”可特别表示一种方案，在该方案中分析脂肪 层厚度值是否偏离平均值超过某种百分比(如±10％)和/或某种绝对值(如± 1mm)。特别地，可以执行这两个标准的逻辑“与”的结合，以获得可靠的结果。
根据本发明的一个示例性实施例，提供了一个通过使用有效的信号评估算 法能够精确测量有机体脂肪层厚度的系统。为此，多个光脉冲可由成组的电磁 辐射源(例如发光二极管，LED)发射，从而以相应的照射模式照射身体的特 定部分。对于不同的脉冲，可以激活不同的光源，可以同时激活一个或多个光 源。不必局限于一种特定的理论，现在普遍认为这样的光穿过人薄薄的皮肤和 脂肪层并且在脂肪层和下面组织例如肌肉之间的边界被处理(很可能是反射)。 然而，脂肪组织结构也可能表现为某种传导光的光纤维。当穿过脂肪组织时， 可发生散射/背向散射过程。在反射/散射/背向散射后，电磁辐射返回穿过脂肪层 和皮肤，并且可由一个或多个电磁辐射检测器检测，例如单像素检测器(如光 电探测器)或多像素检测器(如CCD照相机或CMOS照相机)。
发明人认识到在检测器位置检测到的光脉冲的单个强度之间的关系是脂肪 层厚度的精确指纹印，甚于信号的绝对值。因此，分析这些检测信号之间的比 率可以高精度地确定脂肪层的厚度。然而，由于有机体的脂肪层中非同质的材 料结构，因此会发生单个脉冲或比率没有提供关于脂肪层厚度的足够可靠和精 确的信息。为此，脂肪层的厚度被计算多次，因此是冗余地基于信号的不同比 率。当已经计算了来自这些单个值中的每一个的平均值时，就验证一个或多个 被计算的单个值是否偏离算术平均值或单个值的中值超过阈值(例如10％)。如 果是这种情况(例如由于对应的光扩散穿过脂肪层的非同质组织部分)，那么这 些可疑的测量值在脂肪层厚度的最终确定中被忽略。也就是说，仅仅使用其它 厚度值而不考虑异常差异值来计算平均厚度。因此，经过数字上简单分析可获 得高的精度。
根据本发明的一个示例性实施例，一种光学测量系统(其可表示为“脂肪 测量计”)可在短时间内发射成几何级数变化的一连串光图像，以穿过皮肤被引 入位于下面的脂肪组织。光电探测器测量分配给这些光图像的散射光分布。基 于这些检测信号，可以计算脂肪组织层厚度。系统的校正和评估可包括基线校 正以消除或抑制源自背景辐射等检测信号中的假象。校准还可包括与由CT(计 算机断层扫描)确定的层厚度和/或MRI(核磁共振成像)图像的比较，以作为 参考。
因此，脂肪测量计可实现在有机体特定身体部分的个体脂肪层厚度的精确 测定。分析沿着整个身体的脂肪分布也是可能的，例如通过在几个解剖学上标 准化的测量位置(如15个测量位置，见图12)上测量。因此，可能获得关于个 体脂肪分布更详细的信息，其可能是遗传、生活方式和/或疾病的结果。将沿着 身体的脂肪层关系的个体特性与参考档案和数据库(健康人和/或具有特定疾病 如糖尿病或冠心病的人)进行比较，可实现关于特定疾病存在或风险的精确预 测或诊断。
统计学的方法(最小二乘拟合，因子分析及聚类分析，ROC曲线，神经网 络，模糊逻辑等)可允许简单基于身体脂肪分布恰当地指定特定疾病的风险或 存在。
根据本发明的一个示例性实施例，提供一种简单的手持式(如无线的)装 置，其具有测量头，该测量头包括测量表面，测量表面定型和定尺寸为直接接 触待分析的身体部位。然后，一系列光脉冲通过空间分散的光源发射，对每一 个脉冲，所述多个光源的一个或多个独立的光源有助于光的发射。反射的/散射 的/背向散射的光探针通过光电探测器检测，从而个体的信号强度被提供给处理 或计算单元，如CPU，微处理器或计算机。在此简单实施例的显示设备(如LCD) 上，结果(即对应身体部分的厚度)随后以可见的方式显示给用户。测量的可 靠度可在手持设备上通过多彩LED指示。LED的色彩可指示测量是否是非常可 靠(如蓝色)，充分可靠(如绿色)，可疑的(如黄色)，或者不可接受(如红色)。 质量的确定可以基于使用的厚度值和估计厚度值的比率实施。所述的简单实施 例可适用于个人使用，例如帮助节食中的人。
在一个更复杂的实施例中，这样的手持设备可通过例如USB连接或通过无 线数据传输路径(如蓝牙)，通信联接至笔记本电脑或其它计算机，从而结果可 以由手持设备传送到计算机中，而在功能强大的计算机上运行的软件程序可以 实现更详细的计算。例如，已被测量的那一身体部分的信息可传至计算机，从 而详细的身体轮廓可被导出且与数据库信息进行比较，以便与比较组比较的疾 病风险可直观地显示在笔记本电脑显示屏上。
例如，在特定身体部位进行多个(例如15个)测量是可能的。该15个测 量结果可压缩至较低数量的因子，例如压缩至两个因子，如躯干的脂肪分布和 身体四肢的脂肪分布。在两维图标上绘出结果，可允许分析疾病的统计图形的 个体结果，其显示了例如冠心病或糖尿病的特定疾病与这两个压缩因子的特定 比率高精度地相关。此更复杂的实施例可用于医疗目的或健身中心里。
在下面，将解释该装置的进一步示例性实施例。然而，这些实施例也适用 于该方法，以及程序单元和计算机可读取介质。
测定单元可适于基于关联函数(现象学地)确定脂肪层厚度的多个值，该 关联函数使检测信号之间的多个比率与层厚度的多个值相关。已经发现计算被 检测脉冲强度之间的独立比率是合理的。例如，如果发射三个脉冲a，b，c，就 可确定被检测信号a’，b’，c’的三个比率a’/b’，a’/c’，b’/c’，其中，被检测信号 a’指定给激励信号a，检测信号b’指定给激励信号b，以及检测信号c’指定给激 励信号c。由每一个比率确定的所述层厚度可由公式表示为关联函数，特别是多 项式函数，更特别的是三阶或五阶多项式函数。个体多项式因子的系数可由在 足够多先证者上执行的例行实验或由采用测定层厚度的另一个方法如CT的比 较结果的校正来确定。换句话说，对于这样的关联，可使用测量脂肪层的替代 方法(CT方法等)。已经发现，三阶多项式就已经可以足够以及合适地获得合 理的结果。
确定单元可适于计算脂肪层厚度的算术平均值。因此，当已经基于测量强 度的不同比率计算了层厚度的个体值时，算术平均证明就会产生有意义的结果。 可选择地，可使用中值或其它平均方案。
确定单元还可适于使用在(响应)脉冲的间隔期间测得的检测信号和使用 连续脉冲之间的时间间隔中的检测信号来计算脂肪层的平均厚度。通过执行这 种测量，可以通过减去地下值来标准化那些指示发射脉冲已穿过脂肪组织的有 用信号。当不是平均基线值用于校正所有的脉冲时，而是当对于每个独立脉冲 而言相应的前面和随后的暗期作为实现地下分析的基础时，该地下分析可特别 精确。因此，更特别地，该确定单元可适于通过从脉冲期间的检测信号中减去 脉冲之前和以后的时间间隔中的检测信号的算术平均值而执行背景校正的，允 许更加精确的校正。因此，信号中的局部假象可被抑制或消除，从而进一步提 高了测量的精度。
多个电磁辐射源可适于用多个电磁辐射脉冲的多个重复(和相同的)序列 照射脂肪层。因此，确定单元可适于对这多个重复序列的相应检测信号求和。 例如，可执行具有3个脉冲的200个测量序列。当一个脉冲具有50μs的长度 以及两个连续脉冲间的暗期是50μs时，200个重复序列的测量甚至在不到1秒 的合理的测量周期得到执行。可能的是，每一个独立的序列被单独评估且结果 厚度值在序列基础上随后被平均。还可能的是，相应的脉冲在序列基础上被求 和，作为脂质层厚度的单一通用评估的基础。
该装置可包括质量评估单元，适于基于计算脂肪层的平均厚度的很多值来 评估脂肪层厚度测定的质量。这样的质量评估单元可以简单地将“被使用的” 比率的数量和比率的整个数量进行比较。如果由于个体脂肪层厚度计算的偏差 低于阈值(如10％)，而可以使用所有的比率，则测量可认为是非常精确的。由 极度偏离平均值而导致的被忽略的比率越多，在质量评估单元的输出中反映的 测量的可靠性就越低。这样一种输出可光学地(例如使用显示器)，声学地(例 如使用扩音器)，或甚至触觉地(例如使用震动)实现。声学的输出例如使用具 有不同色彩的LED，其带有直观的色彩质量分配，是合适的。
该装置可包括用户界面，适于用户和装置之间的双向通信。这样的用户界 面可包括显示单元(例如LCD，TFT，等离子装置，或甚至阴极线管)。该用户 界面还可包括输入组件，例如键盘，操纵杆，轨迹球，或甚至语音识别系统的 麦克风。还可能的是可以在装置上提供独立的控制按钮。这样的用户界面允许 与测量头通过无线或有线方式通信。对于有线连接，可使用USB连接。对于无 线连接，可使用蓝牙或红外通信。还可以通过数据网络(例如局域网或互联网) 传输结果。
多个电磁辐射源和至少一个电磁辐射检测器可装在外壳中，装的方式要使 该多个电磁辐射源和该至少一个电磁辐射检测器可直接定位到有机体身体部位 上待测脂肪层厚度的位置。为此，测量头可在测量部分以平面方式定型，以便 可直接放置于皮肤上。此部分的横截面积不应太大，以便获得高的空间分辨率。 测量头的直径可以是2cm至7cm。
该装置适于测定有机体多个身体部位的脂肪层厚度。例如可分析15个身体 部位。将一些身体部位限定在四肢处以及将一些身体部位限定在身体躯干处是 有利的。这样可获得关于脂肪沿着身体表面的分布与特定疾病(如糖尿病或冠 心病)的关系的有意义结果。
该装置可以包括诊断单元，该诊断单元适用于推断关于至少一种疾病的医 疗诊断，该医疗诊断是基于在有机体的多个身体部位处的脂肪层厚度的关系。 如果将多个(例如15个)身体厚度减少到例如两组(四肢和躯干)，这可能是 特别有意义的。那么，可获得脂肪图，在其上特定的先证者具有特定的位置。 在此脂肪图上，个体疾病的风险可基于统计或经验知识画出。因此，可给出风 险或已经存在疾病的有意义的诊断。
照射脂肪层的多个电磁辐射源的数量因多个电磁辐射脉冲的不同而不同， 其中，各个电磁辐射源与这至少一个电磁辐射检测器的距离越大，该数量就越 多。由于光的散射取决于光束传播的长度，传播距离越远，发光光源的数量就 越多。可在光电探测器的检测位置获得个体脉冲的有意义的强度。
附加的或可选的，照射脂肪层的多个电磁辐射源的照射强度因多个电磁辐 射脉冲的不同而不同，其中，各个电磁辐射源与至少一个电磁辐射检测器的距 离越大，该照射强度就越大。因此，对于不同的测量脉冲，没有必要改变激活 光源的数量，但却有可能不同光源具有不同的照射强度。例如，布置于远离光 电探测器的光源可发射比布置于靠近光电探测器的光源更强的光。
该装置可适于测定有机体皮下脂肪层的厚度。已经证明生物种类或者先证 者的皮肤颜色在脂肪层厚度测量的精度上都没有重要的影响，因为皮肤的厚度 通常和典型的脂肪层厚度比起来是很薄的。因此该装置可精确地用于测定皮下 组织尺寸。
该装置可用作便携装置，特别是手机，个人数字助理(例如掌上电脑)，MP3 播放器，游戏装置，音频播放器，DVD播放器，CD播放器，硬盘媒体播放器， 医疗通信系统或穿戴式装置。因此，脂肪测量计可用于很多不同的领域，例如 在功能系统(例如手机)上提供额外的特性。然而，如果需要，还可选择该装 置仅仅用于脂肪测量计的功能。
该装置还可用作连接到计算机的测量头，特别是通过USB接口或无线接口 (例如蓝牙)。
多个电磁辐射源可适用于以光学波长范围内(例如在400nm和800nm之间) 的多个电磁辐射脉冲照射脂肪层，特别是波长范围在大约635nm和大约670nm 之间，更特别地，波长大约是660nm。一般来说，本发明的实施例可由350nm 和2μm之间的电磁辐射实现。然而，本发明人惊人地认识到，与依靠红外辐射 的传统方法相比，可见光范围特别适用于测量脂肪厚度。尽管在脂肪组织中红 外辐射比可见光渗透距离深，但是对于可见光，特别是在635nm和670nm(例 如大约660nm)之间的可见光，进入脂肪的渗透/消失深度与前向散射和背向散 射特性的结合是更好的。因此，可见光的使用可极大地提高测量精度。
在下面，将说明所述方法的进一步的示例性实施例。然而，这些实施例可 同样适用于所述装置，所述程序单元以及所述计算机可读取介质。
所述方法可包括将在多个身体部分测量的脂肪层平均厚度提供给计算机执 行系统，且基于提供的平均厚度和一系列存储在计算机执行系统上的先证者的 值的比较，接收来自计算机执行系统的关于疾病的特定风险的信息。所述信息 可通过互联网平台(特别是通过公共网，万维网)从计算机执行系统接收。
因此，用户可提供给计算机执行的脂肪厚度测量的结果，例如使用便携装 置在例如用户身体的14个位置执行的测量。例如，用户可进入网页且输入值。 如果需要，用户可添加额外的生物学信息例如年龄，性别等。在基于互联网的 计算机上，可存在数据库，其上存储来自一系列先证者的统计学重要信息，例 如1000个先证者。基于用户特定值与数据库信息的比较，系统可向用户输出指 示特定疾病的风险的信息，以及该做什么以降低风险的建议。这样的服务通过 用户付款而提供。输出给用户的信息包括与可比较的先证者(例如具有相近年 龄)的值的对比。
本发明上述定义的方面以及更进一步的方面从以下描述的实施例的示例来 看是显而易见的，并且是根据这些实施例的示例来解释的。
附图简要说明
本发明将在以后根据实施例的示例更详细的说明，但本发明不限于此。
图1示出依据本发明示例性实施例的检测有机体脂肪层厚度的装置。
图2A和图2B示出了依据本发明示例性实施例的检测有机体脂肪层厚度的 装置的测量头的平面图和三维图。
图3示出依据本发明示例性实施例的检测有机体脂肪层厚度的装置的光源 发射的光脉冲序列。
图4和图5示出由依据本发明示例性实施例检测有机体脂肪层厚度的装置 的光电探测器检测到的响应信号，其响应于图3的激励信号对于相对薄的脂肪 层(图4)和相对厚的脂肪层(图5)的情况。
图6到图9示出依据本发明示例性实施例的检测有机体脂肪层厚度的装置 的测量头的平面图。
图10是示出CT定位方法确定的和依据本发明的示例性实施例的脂肪测量 计确定的脂肪层厚度的对应关系的图。
图11示出依据本发明示例性实施例的检测有机体脂肪层厚度的装置测量不 同身体部位的脂肪层厚度的协议。
图12详细说明了图11中用于测量的15个身体位置。
图13示出根据本发明的示例性实施例的减少的与不同疾病相关的肥胖因素 的数据图形。
图中的说明是示意性的。在不同的图中，相似的或同样的元件提供有相同的 参考标记。

接下来参照图1解释依据本发明的示例性实施例来测定脂肪组织层厚度的 装置100。
装置100包括作为多个光源的第一LED 101(或者一个LED阵列)，第二 LED 102，和第三LED 103，用于以多个光脉冲107来照射一个人的位于皮肤 105和肌肉组织106之间的脂肪层104。由图1可以看出，光脉冲107在104到 106层可以被散射或者可以在脂肪层104和肌肉层106之间的边界处被反射/散 射/背向散射，并且被引导朝向光电探测器109，用于检测指示通过脂肪层104 之后的光脉冲107的检测信号108。
确定单元110，例如CPU或者微处理器或者计算机，可以控制光源101到 103的激励光脉冲107的发射和计时，并且可以接收来自探测器109的结果。它 可以在存储设备(例如EEPROM)111里存储测量结果，并且可以访问数据库 112，数据库中可以存储以前同一个人的或者其他先证者的大量测量结果。CPU 110可以基于分析检测信号之间的多个比率来执行计算，以确定脂肪层104的厚 度“d”，这个下面会阐述。
CPU 110可以与用户输入/输出设备113成双向数据通信，因此用户可以在 显示器上读取测量结果“d”，也可以评估测量质量，定义测量条件等。
图2A和图2B显示出装置100的实际结构的更多细节。
图2A显示出装置100的扁平测量头115的平面图。
由图2A可以看出，最靠近探测器109的光源103和位于光源103和101 之间的光源102由独立的LED实现。与此相反的，离探测器109最远的LED 101 由在一个圆弧或抛物线轨道200上的三个独立的LED 101a、101b、101c构成。 通过采用这种测量，远距离的二极管101a到101c的光强可以是充足的，以获 得合适的相应检测信号，所以探测器109也从这些101a到101c的LED上检测 到有意义的结果。
图2B显示出装置100的三维图。
测量头由参考数字115表示。手柄210可以很容易的被人手220握住。另 外，图示出将装置100连接到分析计算机(没有显示)上的连接电缆230。
操作按钮240(例如电源开关，测量开始按钮等)也被显示，通过它们人们 可以控制装置100的操作。另外，LED 250作为一个指示灯而显示，由此可以 利用直观的色彩图得到测量的质量。
接下来，参照图3到图5，下面更详细地阐述对获得脂肪层厚度的检测信号 的操作和评估。
图3显示的图表300，其横坐标301为时间轴。沿着纵坐标302显示光源 101到103发射的光强。第一光脉冲310表示由内光源103发射的光脉冲。第二 脉冲320表示通过中间的光源102的照射，以及第三光脉冲330表示由外部的 二极管101a到101c发出的光脉冲。每个脉冲长度为50μs，并且两个连续脉冲 之间分别由50μs的暗期分开。
图4显示的是图表400。
图表400的横坐标401是时间轴。纵坐标402是由光电探测器109检测到 的信号强度。图4显示第一暗期410，第一探测期420，第二暗期430，第二探 测期440，第三暗期450，第三探测期460和第五暗期470。在图4中在用小十 字标识的测量点上，测量四个暗期信号d1、d2、d3和d4。另外，检测三个检测 脉冲li、lm和la。这些信号可以通过模拟-数字转换器(ADC)转换成数字信 号。由图4可以看出，即使在暗期410、430、450、470，由于背景照射等，仍 然可以测量到一些光强。
图4与当脂肪层104相对薄的时候获得的测量结果一致。对于相对来说较 厚的层的情况，可以得到在图5中所示的图表500。由图4和图5的比较可以看 出，独立信号420、440、460的各自的强度比率是脂肪层厚度的特征。
接下来，将解释如何基于测量强度d1到d4，li，lm和la来确定层厚的值。
评估可能遇到的问题是光107，108要在皮肤105里传播两次。因此，从光 的条件、皮肤的颜色、皮肤105材料的化学成分等得到的分光结果可能依赖于 皮肤105的厚度。在这方面，发明者已经意识到用比率评估而不是评估li、la、 lm的绝对光强值是非常有利的。考虑到li、lm和la之间的比率也要考虑到信号 d1到d4，象皮肤颜色，皮肤厚度和其他的妨碍和改变的参数可以用算术的方法 消除。
从图4和图5可以看出，七个测量信号d1到d4、li、lm、la都被得到。然 而，既然一个生物学上活的系统(也就是人类)被用作“测量样本”，那么如图 4或图5所示的单独的检测脉冲序列可能依赖于实际的生物条件，比如呼吸条 件，脉冲情况等。为通过在时间上的平均来消除这种影响，重复多次图4或图5 的测量是有利的，例如N＝200次。那么每个独立的信号d1到d4，li，lm和la 可以累积，所以可以得到七个求和信号D1到D4，LI、LM和LA。
$D1=\underset{N}{\Sigma }d1$
$D2=\underset{N}{\Sigma }d2$
$D3=\underset{N}{\Sigma }d3$
$D4=\underset{N}{\Sigma }d4$
$\mathrm{LI}=\underset{N}{\Sigma }\mathrm{li}$
$\mathrm{LM}=\underset{N}{\Sigma }\mathrm{lm}$
$\mathrm{LA}=\underset{N}{\Sigma }\mathrm{la}$
也可以在进一步分析之前将这七个求和信号D1到D4，LI，LM和LA中 的每个用N＝200去除。
或者，这200次测量被分别作200次估计，并且对得到层厚结果再做平均。
接下来，进行基于求和信号D1到D4，LI，LM和LA的地下校正：
校正的脉冲强度LIC，LMC，LAC通过以下等式得到：
LIC＝LI-(D1+D2)/2
LMC＝LM-(D2+D3)/2
LAC＝LA-(D3+D4)/2。
通过采用这种测量，地下、噪声、散光和干扰光的影响可以从测量中去除。
因此，获得这三个地下校正的信号LIC，LMC和LAC。
接下来计算这些信号之间的比率：
W1＝LMC/LIC
W2＝LAC/LMC
W3＝LAC/LIC
因此，基于确定的比率，用以下公式，层厚可以计算三次。每个独立计算 的层厚的独立值被表示成MI，AM，AI：
MI＝α1+β1W1+γ1W12+δ1W13
AM＝α2+β2W2+γ2W22+δ2W23
AI＝α3+β3W3+γ3W32+δ3W33
因此，独立的层厚被计算了三次，并且从测量脉冲的三个比率可以得到值 MI，AM和AI。在理想的情况下，这三个值MI，AM和AI应该是一样的，但 是实际上由于独立测量的相关生物条件不同它们也是不同的。
经验多项式的参数α，β，δ和γ可以通过比较其他的层厚测量方法(比 如CT)估计出来或者通过计算机拟合(例如最小二乘拟合)确定出来。经验数 据也可以被用来确定这些参数。
发明人认识到男人和女人之间，不同肤色的人等之间的α，β，δ和γ参 数没有明显的不同。
由于在独立测量期间的个别问题，独立的厚度值MI，AM和AI可能包括 不准确的厚度值。因此算术平均
d＝(MI+AM+AI)/3
可以计算。因此，d可以与MI，AM和AI比较，并且如果MI，AM和AI 中的一个的偏差和d相差超过10％，那么这个测量将被去除，并且平均值“d” 只基于可接受的测量结果被计算。
如果所有的三个测量值都是可接受的，则LED 250发出蓝光，如果两个是 可接受的，则s发出绿光，如果只有一个是可接受的，则发出黄光，并且如果 没有一个测量值是可接受的，那么二极管250发出红色的光。
图6示出依据本发明的另一个示例性实施例的测量头600。
第一单个的LED 601离探测器109最近，并用作一个光源。LED 602a，602b， 602c位于远离探测器109的位置，同时发出另一个光脉冲。更远的LED 603a 到603f也安放在一个圆弧轨道上并且同时发光。图6的实施例可以使用同一个 电源的LED，因此有助于实现低成本。
与此形成对比的是图7所示的测量头700，有距探测器109不同距离的四个 二极管701到704。二极管701到704之一与探测器109之间的距离越大，各自 的二极管701到704的光强就越高。因此使用的二极管701到704的全部数量 在图7的实施例中可以很少。
在图8中，显示的是测量头800的实施例，其中两个光电探测器801和802 被用作冗余地测量由二极管803到805发射的脉冲。通过这种测量，二极管801 和802的测量结果可以被平均来进一步提高精度。
在图9的实施例中示出测量头900，其中，CCD探测器901被用作多像素 探测器来检测从独立的二极管902，903和从二极管组904a到904d和905a到 905d来的信号。
图10显示图表1000，横坐标1001是通过计算机X线断层摄影术获得的先 证者的脂肪层厚度。纵坐标1002是通过脂肪测量计的示例性实施例获得的相应 的层厚度。从图表1000中的回归线可以看出，测量的相关性是很好的。
图11显示协议1100，其中，显示的是根据本发明的示例性实施例的脂肪测 量计的独立测量结果，其中，在女人身体的15个不同位置测量层厚度。结果以 直观方式显示。
图12显示图11中女人被测量层厚的不同位置。包括前胸1200，二头肌 1201，上腹1202，下腹1203，大腿前部1204，大腿内侧1205，侧胸1206，髋 部1207，大腿外侧1208，颈部1209，背部上部1210，三头肌1211，背部下部 1212，大腿后部1213和小腿1214。
根据图11和图12的15个独立的测量结果被绘制在图13中所示的有意义 的图表1300中。
在横坐标1301上，标注来自和先证者的躯体有关的身体部分1200到1214 的躯干肥胖。在纵坐标1302上，标注的是1200到1214测量结果中和四肢相关 的四肢肥胖。象女性在不同年龄的相关曲线1303一样，男性曲线1304是按一 个典型的男性的不同年龄绘制的。从图表1300中可以看出，在图表1300中的 特定部分指示了疾病的特定风险，例如区域1305指示女性(f)先证者患有II型 糖尿病(D2)较高风险的一个区域。
需要注意的是，术语“包括”并不排除其他的要素或特征，并且“一种” 不排除多个。不同实施例中关联描述的元件也是可以结合的。
还需要注意，权利要求中的参考标记不应作为对权利要求范围的限定。