[發明專利]一種多參數人體機能檢測裝置及檢測方法

有效

• 申請號: 200910185371.0
• 申請日: 2009-11-06
• 公開（公告）號: CN101697870A
• 公開（公告）日: 2010-04-28
• 發明（設計）人: 馬祖長;孫怡寧;任妍妍;周旭;楊先軍;占禮葵;徐強
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00;A61B5/053;A61B5/107;G06F19/00
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

1.一種多參數人體機能檢測裝置，其特征在于：包括集成為一體的平衡能力測試單元、人體成分測試單元、身高測試單元，以及給各單元供電的電源，各單元測得的數據通過數據傳輸接口傳輸至外部計算機進行分析；

所述平衡能力測試單元包括平衡儀，平衡儀包括測試平臺，平衡儀內部設置有分布于所述測試平臺內四角位置的力傳感器，人體站立在所述測試平臺上，由所述力傳感器感應人體狀態變化，通過數據傳輸接口輸出測得數據；

所述人體成分測試單元包括激勵電源、信號輸出線、四個激勵電極及四個檢測電極，其中兩個激勵電極與兩個檢測電極配對成兩組后，分別設置在所述平衡儀的測試平臺表面，與人體下肢相接觸，另外兩個激勵電極與兩個檢測電極配對成兩組后，分別與人體上肢相接觸，所述激勵電源上串聯有電壓可測的標準電阻，所述激勵電源引入所述電源的電壓，并將電壓降壓為人體能夠承受的安全電壓后，與任意兩個不同的激勵電極電連接，通過激勵電極與人體構成回路并向人體輸出激勵電信號，與所選擇的激勵電極配合的兩個檢測電極通過數字傳輸接口輸出檢測電極之間的電壓信號；

所述身高測試單元包括有導軌，所述導軌豎直安裝在所述平衡儀側部，與平衡儀連接為一體，導軌中設置有伸縮桿，所述伸縮桿由步進電機驅動，在導軌中上下滑動，所述伸縮桿頂端連接有水平的連桿，所述連桿前端安裝有壓力傳感器，人體站立在所述測試平臺上，所述伸縮桿帶動壓力傳感器上下移動，壓力傳感器接觸人體頭頂并受力停止運行，通過步進電機運行步數及步進電機每步運行距離測試人體身高參數。

2.根據權利要求1所述的一種多參數人體機能檢測裝置，其特征在于：所述人體成分測試單元還包括兩個手柄，每個手柄上分別設置有配對為同組的一個激勵電極及一個檢測電極，所述激勵電源與所述激勵電極之間還連接有選擇開關，所述激勵電源通過選擇開關分別選擇與兩個不同的激勵電極電連接，并與人體構成回路以向人體輸出激勵電信號，所述數據傳輸接口連接有選擇開關，通過選擇開關得到與所選擇的激勵電極配合的檢測電極之間的電壓信號，并通過數據傳輸接口輸出電壓信號。

3.一種多參數人體機能檢測方法，其特征在于：人體站在平衡儀的測試平臺上，由平衡能力測試單元、人體成分測試單元、身高測試單元，分別測試人體各機能參數；

所述身高測試單元測試人體身高參數，步進電機驅動伸縮桿沿導軌向下滑動，當壓力傳感器接觸人體頭頂部時，壓力傳感器受力，伸縮桿停止下滑，信號通過數據傳輸接口傳輸至外部的計算機，由外部的計算機通過對步進電機移動的步數及每步移動的距離進行分析處理后，計算得到人體身高參數；

所述平衡能力測試單元測試人體平衡能力參數，人體站在所述測試平臺后，分別保持多個靜態平衡測試姿勢，保持每個靜態平衡測試姿勢時，分布在平衡儀四角的四個力傳感器得到人體的體重信號，并通過數據傳輸接口將信號傳輸至外部的計算機進行分析處理，結合人體身高參數，獲得人體在不同靜態平衡測試姿勢下的重心動搖信息，在計算機中進行綜合評估，判定人體重心移動速度、平均動搖角度、重心分布情況；根據性別、年齡把人群分為十個群體，經過對人群的大量數據采集，提取平均值作為平衡評價指標，根據平衡評價指標對人體總體平衡狀況和各組姿勢分別進行測評，總體平衡以滿分100分為準進行評分，單項測試評分為優秀、良好、正常、偏弱、弱五個等級，通過軟件評分后清楚的看到八個測試姿勢的平衡情況，計算機保存并能生成打印報表；

所述人體成分測試單元基于生物電阻抗分析法，通過測量人體阻抗來確定人體成分，人體站在所述測試平臺后，激勵電極與檢測電極被分為四組，分別位于人體四肢，每個手拿著一個手柄，人體每只腳的前腳掌分別與測試平臺上的一個激勵電極接觸，每只腳的后腳掌分別與測試平臺上的所接觸的激勵電極同組的一個檢測電極接觸，人體每個手的大拇指與手柄上的檢測電極相接觸，每個手的其余四指與手柄上的激勵電極相接觸；通過激勵電源的選擇開關，使激勵電源兩端分別與人體任意一個手上接觸激勵電極及任意一個腳底接觸的激勵電極電連接，向所選擇的兩個激勵電極之間的人體部分發出激勵電壓，通過數據傳輸接口與檢測電極之間的選擇開關，使數據傳輸接口與未被選擇的兩個激勵電極同組的檢測電極各自連接，所述檢測電極通過數據傳輸接口向計算機輸出電壓信號，在計算機中將電壓信號與標準電阻之間的電壓相比，直接得到人體軀干的阻抗；再通過激勵電源的選擇開關，使激勵電源兩端分別與兩個不同的激勵電極電連接，向所選擇的兩個激勵電極之間的人體部分發出激勵電壓，通過數據傳輸接口與檢測電極之間的選擇開關，使數據傳輸接口與所選擇的兩個激勵電極同組的檢測電極各自連接，所述檢測電極通過數據傳輸接口向計算機輸出電壓信號，在計算機中將電壓信號與標準電阻之間的電壓相比，通過多次選擇激勵電極及同組的檢測電極，最后在計算機中列出線性方程進行計算，得到人體四肢的生物電阻抗值；通過選擇不同的激勵電極與檢測電極配合，對人體各部分的生物電阻抗值進行重復測量，得到人體各部分生物電阻抗的準確值，進而得到人體組分情況。

4.根據權利要求3所述的一種多參數人體機能檢測方法，其特征在于：靜態平衡測試姿勢有八種，分別為：睜眼雙足站立、閉眼雙足站立、左足著地與睜眼站立、左足著地與閉眼站立、右足著地與睜眼站立、右足著地與閉眼站立、線形步睜眼、線形步閉眼。