[發明專利]生物阻抗Cole方程的參數估計方法、智能設備及存儲介質

有效

• 申請號: 201810252570.8
• 申請日: 2018-03-26
• 公開（公告）號: CN108852352B
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 李燕青
• 申請（專利權）人: 深圳市麥德安醫療設備有限公司
• 主分類號: A61B5/053
• 分類號: A61B5/053
• 代理公司: 廣州市越秀區哲力專利商標事務所(普通合伙) 44288
• 代理人: 齊則琳;張雷

1.一種生物阻抗Cole方程的參數估計方法，其特征在于，包括：

根據不同頻率下測得的電位差的幅值和相位值，計算得到阻抗值的實部和虛部；

根據所述阻抗值的實部和虛部確定各參數的初始猜測值和約束范圍；

根據所述各參數的初始猜測值和約束范圍確定擬合參數以及擬合阻抗值；

根據所述擬合阻抗值和測量值的誤差平方求和的閾值確定最佳擬合參數值；

所述根據不同頻率下測得的電位差的幅值和相位值，計算得到阻抗值的實部和虛部，具體包括：

選取不同頻率下的交流電通過所述生物阻抗Cole方程對應的電路，測量得到不同頻率的電位差的幅值和相位值；

根據所述不同頻率的電位差的幅值和相位值計算得到阻抗值的實部和虛部；

其中，所述實部為：所述虛部為：R₀是直流下的電阻，R_∞是無窮大頻率下的電阻，ω是角頻率，τ是和細胞膜有關的時間常數，α是時間常數的分布；

所述根據所述阻抗值的實部和虛部確定各參數的初始猜測值和約束范圍，具體包括：

根據所述虛部的相反數的最大值(-X)_max確定時間常數τ的初始猜測值τ⁰；

根據所述實部的最大值R_max和最小值R_min，所述虛部的相反數的最大值(-X)_max以及時間常數τ的初始猜測值τ⁰確定時間常數的分布α的初始猜測值α⁰，直流下的電阻R₀的初始猜測值R₀⁰以及無窮大頻率下的電阻R_∞的初始猜測值R_∞⁰；

根據所述時間常數τ的初始猜測值τ⁰確定所述時間常數τ的最小值τ_min和最大值τ_max；

根據時間常數的分布α的初始猜測值α⁰確定所述時間常數的分布α的最小值α_min和最大值α_max；

根據直流下的電阻R₀的初始猜測值R₀⁰確定所述直流下的電阻R₀的最小值R_0min和最大值R_0max；

根據無窮大頻率下的電阻R_∞的初始猜測值R_∞⁰確定所述無窮大頻率下的電阻R_∞的最小值R_∞min和最大值R_∞max；

根據所述τ_min、τ_max、α_min、α_max、R_0min、R_0max、R_∞min以及R_∞max確定約束范圍；

其中，所述虛部的相反數的最大值為：

所述實部的最大值為：

所述實部的最小值為：

2.根據權利要求1所述的一種生物阻抗Cole方程的參數估計方法，其特征在于，所述根據所述各參數的初始猜測值和約束范圍確定擬合參數以及擬合阻抗值，具體包括：

根據所述τ⁰、α⁰、R₀⁰、R_∞⁰以及所述約束范圍，進行非線性最小二乘法NLLS擬合，得到所述擬合參數τ^fit、α^fit、R₀^fit、R_∞^fit；

根據所述擬合參數τ^fit、α^fit、R₀^fit、R_∞^fit代入Cole方程得到所述擬合阻抗值。