人体脂肪测试仪

　　随着人民生活水平的提高,人们对健康的关注不断提升,科学的发展与关注的的提升促进了更多技术在医疗保健领域的应用。近年来,肥胖症发生率正逐年增加,并有加速提高的趋势,已成为世界各国面临的严重公共健康问题。因此,与肥胖相关的课题研究很有必要。肥胖不能只靠体重来判断,不论体重高低,只要脂肪比率超过规定标准,就应该视为肥胖。

　　目前,测量人体脂肪含量有两个主要方法,生物电阻抗法和水下称重法。水下称重法利用人体脂肪、肌肉等各组织密度不同的原理,可以精确测定人体脂肪含量。但是水下称重法仪器庞大复杂,对被测量者的测试条件要求很高,因此不能被普遍使用。通过测量人体的阻抗来测量人体的脂肪含量是目前国内比较热门的一个研究领域[1]。

　　人体电阻抗的测量是通过对人体施加小交流电流[2],测量由该电流在人体相关部位所产生的电势差。采用相应功能电路还可以测出电压与电流的相位差,从而在得到模值信息的同时也得到了相位信息[3]。

　　1　系统设计原理

　　系统具备以下主要功能:

　　①测量人体上肢,下肢[4]和全身电阻抗的模值和相角;②根据所检测的全身电阻抗数据计算表征肥胖程度的脂肪分数;③通过人机交互界面获取被测者的基本信息,显示测量结果。系统按三个功能模块设计:硬件数据采集模块,软件控制处理模块和人机交互模块。其中人机交互模块由键盘和液晶组成。液晶提示操作步骤,操作者根据提示由键盘输入信息,测量结束后液晶对测量结果进行显示。

　　1·1　人体组分测量原理

　　采用生物电阻抗测量法:由激励电极对人体相关部位施加50 kHz的微弱恒流信号,通过采样电极采集身体不同部位的电信号;将所采集的人体电信号之模值和相位信息进行处理,从而获得人体各部分的生物电阻和全身脂肪含量。

　　人体组分测量的课题虽然很久以前就被提出,很多学者致力于这方面的研究,一些发达国家已经生产出相应的产品,但是鉴于人体的复杂性,以及测试条件的不同等因素,直到目前为止尚无公认的比较权威的人体脂肪含量计算公式[5]。

　　1·1·1　人体脂肪含量的测量

　　迄今为止,国内外众学者的研究实现,基本是按如下思路进行:测量系统完成后进行大量的人体电阻抗数据的采集,再用较为准确的水下称重法测定实验对象的脂肪含量,最后用统计方法得出生物电阻抗与脂肪含量的回归公式[6]。

　　由于受实验条件等限制,作者采用趋势分析法分析人体脂肪含量相对值,即将所测得的全身电阻抗数据运用式(2)和式(3),获得初步的脂肪分数趋势分析,这一物理量表征了脂肪含量的相对大小并无脂肪占人体质量百分比的含义。