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医疗级精准测量

泰然健康网
2024-11-26 16:14

因肥胖引发的高血压、高血糖、脂肪肝、动脉硬化等疾病，对人们的健康乃至生命构成了严重威胁。对此，人们开发了BIA（生物电阻抗测量）、MRI（核磁共振成像测量）、DEXA（双能X线吸收测量）、水中密度测量等人体成分分析技术。相较而言，BIA因其在成本控制，易用性及测量准确度这几个方面的综合表现突出，受到广泛欢迎和应用。

人体成分分析仪“人体成分分析仪”是一款成熟的BIA典型应用。它采用微弱的恒定交流电流，通过人体手足与电极连接测量人体各部分的电阻抗，获得体脂肪、体蛋白、体内总水分、肌肉、瘦体重、矿物质含量等数据，为人们的体重控制、营养均衡、疾病诊断及肌肉训练提供科学有效的依据，不仅在医疗和健身领域有广泛需求，在学校、家庭、老年照护等领域都有着较大的应用空间。

BIA测量原理

BIA的测量原理即将身体分为导电的体液、肌肉等，以及不导电的脂肪组织，根据测量时获得的不同的生物电阻量，统计不同的人体成分数据。人体组织内部包含大量的细胞，细胞内部含有细胞内液，外部含有细胞外液。当低频电流施加于人体组织时，电流将绕过细胞，从细胞外液流过。当电流频率升高时，部分电流可穿透细胞膜流过细胞内液及细胞外液。即人体组织的阻抗会随着频率的升高而减小，这一特性反映了在人体组织中细胞膜的电容特性。低于100kHz的频率会沿着细胞膜流，测量细胞外的水分。高于100kHz的高频率可以穿过细胞膜，测量所有水分总量。因此，一些人体成分算法会根据多频（例如50kHz/250kHz）的阻抗结果来解算人体成分。

人体组织电流-频率特性示意图

BIA设备将微弱的交流电流信号输入人体时，电流会随着电阻小、传导性能较好的体液流转。水分的多少决定着电流通过的通路的宽窄，这个可用阻抗值表示。通过检测电压可以获得生物阻抗值：

生物阻抗可以使用复阻抗Z=R+jXc表示，其中电阻R为实部，电抗Xc为虚部。前者主要由人体内的水分总量所致，后者主要是由细胞膜产生的电容所致。该阻抗也可以用模为|Z|、相位角为φ的矢量来表示。

BIA设备借助置于体表的电极系统向检测对象输入微小的交流测量电流，准确测量生物电阻抗Z后，代入到获得科学验证的算法中，计算出主要人体成分结果。

BIA测量示意图

人体成分分析仪P10

由芯海科技旗下康柚科技推出的P10人体成分分析仪，作为一款医疗级的八电极人体成分分析仪设备。该设备凭借在人体成分分析、静息心率及体重等方面的精准测量能力，能够适用于医院、社康、体检机构、医美、健身房、学校等健康测量场景。人体成分分析仪P10设备内置了芯海科技CSHC69T60-C8模组，采用了多频激励频率的人体成分算法，可以用来精准测量人体脂肪率、肌肉率、水分率、基础代谢率、内脏脂肪等级、蛋白质、骨盐量、身体年龄、身体得分等超过20多项的人体成分。

人体成分分析仪系统框图从2015年开始，芯海科技就开始在健康测量领域投入研发，依托其在模拟全信号链领域的核心技术，开发出了一整套具有领先优势的专业级生物电阻抗（BIA）算法，并不断进行优化更新。目前，芯海科技的这一算法已经过医疗级认证和EMC测试认证，并且与行业金标准DXA检测结果的相关性超过0.95。

第三方检测机构的测量数据今年6月，人体成分分析仪P10通过OpenHarmony生态产品兼容性证书的评测，获得认证。该设备采用了OpenHarmony 3.2 Release系统，为终端用户带来了更高效、灵活且便捷的用户体验。

2023年6月，北京开放原子全球开源峰会上，芯海科技介绍人体成分分析仪P10芯海科技是国内率先推出八电极人体分析仪核心芯片及整体解决方案提供商。一直以来，芯海科技在健康测量领域的技术积累保持着领先优势，并以此为基础，打造出一套包含芯片、模组、测量算法以及UX设计、H5、APP以及SaaS服务开发能力在内的智慧健康软硬件一站式整体解决方案，为用户提供更为精准的健康测量服务。