[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

技術領域

本發明涉及傳感器技術和健康檢測領域，特別涉及一種多參數人體機能檢測裝置及檢測方法。

背景技術

人體成分測試在臨床醫學與健康研究中具有重要價值，能夠客觀、量化地反映人體營養狀況和體液平衡狀況，它可以提供人體成分正常值的范圍，并可依此評價生長發育、成熟情況以及老化進程，能夠對營養狀況和相關疾病的研究提供幫助，并能為青少年生長發育水平的評價提供依據。體成分測試已成為人體健康檢查的一項重要內容。

平衡能力是人體機能的一個方面，它是身體對來自前庭器官、肌肉、肌腱、關節內的本體感受器以及視覺等各方面刺激的協調能力，平衡的維持是神經、肌肉、骨骼系統等功能的完整體現。

身高是體成分分析的另一個重要輸入參數，成人隨年紀的增長身高變化不大，而對于兒童、青少年及老人，隨年紀的增長身高變化很明顯，身高的不精確影響體成分的測量準確程度，若采用儀器測量，將增加數據采集的流程，并使得儀器占地面積增大、費用高。

生物電阻抗分析法是近些年來發展起來的一項人體成分測量技術，是一種安全、快捷、價廉、人們易于接受的人體成分分析方法。現在的方法中，通常是把人體近似為一段圓柱進行測量的生物電阻抗全身測量方法，將得到的電阻抗結合人體的其他信息，如體重、年齡、身高、性別等，可得到精確的體成分信息。但由于軀干電阻抗相對于四肢電阻抗較小，整體測量法常常會掩蓋軀干段的成分變化。

在現有技術中人體的各段電阻值不能直接測得，需要測得一組數據經系統計算得到。由于軀干電阻抗在20-30Ω之間，而四肢的電阻抗在200-300Ω之間，四肢電阻值的微小變化都會對軀干阻值造成很大的影響。在體成分測量中，軀干部分的成分信息很重要，具有臨床應用價值。在軀干電阻抗的測量方面有必要尋找一種精確的測量方法。

現有的技術中，已有人體平衡儀與體成分測量儀分體存在。人體下肢肌肉量的多少、身高、體重、年齡、性別等對人體的平衡能力有著不用程度的影響。體成分的分析給出人體各成分的含量，有助于人體平衡能力的分析。人體平衡與視覺、前庭和本體感覺以及各級中樞神經有關，人體的下肢肌肉量、身高、體重都影響著人的平衡能力，人體成分與平衡能力的綜合可很好的反應人體健康和健康預警。

發明內容

本發明的目的是：針對在現有技術中存在的不足，提供一種多參數人體機能檢測裝置，及生物電阻抗測量方法，能夠將體成分分析與身高、體重、平衡等信息集成一體。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案為：

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，可選擇地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，可在導軌中上下滑動，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，壓力傳感器可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。

所述的一種多參數人體機能檢測裝置，其特征在于：所述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，通過選擇開關與檢測電極的連接可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。