[發明專利]一種細胞外液電阻抗和總體水分電阻抗的測量裝置和方法

在審

• 申請號: 201910096211.2
• 申請日: 2019-01-31
• 公開（公告）號: CN109938728A
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發明（設計）人: 趙興群;張敏;趙振羽
• 申請（專利權）人: 蘇州長脈科技有限責任公司
• 主分類號: A61B5/053
• 分類號: A61B5/053;A61B5/00
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 范晴;丁浩秋

本發明公開了一種細胞外液電阻抗和總體水分電阻抗的測量裝置，包括電流激勵發生模塊和阻抗測量模塊；電流激勵發生模塊包括與微處理器連接的電流激勵源，電流激勵源連接第一刺激電極和第二刺激電極；阻抗測量模塊包括兩個測量電極，兩個測量電極介于兩個刺激電極之間，兩個測量電極連接信號調理電路，信號調理電路通過幅相檢測模塊與微處理器連接，幅相檢測模塊還連接參考信號，用于提取測量信號和參考信號的幅值比和相位差；微處理器計算阻抗值，將在低頻時測量得到的阻抗作為細胞外液電阻抗Z_ECW，高頻時測量得到的阻抗作為總體水分電阻抗Z_TBW。可以得到準確的細胞外液電阻抗和總體水分電阻抗值。

技術領域

本發明涉及細胞外液電阻抗和總體水分電阻抗分析技術領域，具體地涉及一種多頻細胞外液電阻抗和總體水分電阻抗的測量裝置和方法。

背景技術

生物阻抗是生物特征分析的重要部分，生物阻抗分析已成為健康領域關注的重點。特別是多頻生物電阻抗分析可以準確地測量人體的體液分布和水腫狀態。

生物組織在低頻區域(<1MHz)細胞外液、細胞內液的電化學性質接近于電阻，而細胞膜則可等效為電容。目前最廣泛的三組建等效電路如圖1所示，其中R_i、R_e、C_m分別為細胞內液等效電阻、細胞外液等效電阻與細胞膜等效電容。

生物阻抗三元件等效電路模型在復平面上的軌跡是第四象限的一個半圓，稱為阻抗圓圖，其電阻抗特征方程為：

其中R₀、R_∞、τ分別代表頻率為0的阻抗值、頻率為無窮大處的阻抗值、時間常數。

然而，因人體體重、體液固含量或脂肪含量的變化很難得到真實準確的生物阻抗值。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提出了一種細胞外液電阻抗和總體水分電阻抗的測量裝置和方法，可以得到多種真實準確的生物阻抗，包括細胞外液電阻抗和總體水分電阻抗值，有利于進行綜合評價分析。

本發明所采用的技術方案是：

一種細胞外液電阻抗和總體水分電阻抗的測量裝置，包括電流激勵發生模塊和阻抗測量模塊；

所述電流激勵發生模塊包括與微處理器連接的電流激勵源，所述電流激勵源連接第一刺激電極和第二刺激電極，第一刺激電極位于第一被測部位，第二刺激電極位于同側的第二被測部位；

所述阻抗測量模塊包括第一測量電極和第二測量電極，所述第一測量電極和第二測量電極介于兩個刺激電極之間，所述第一測量電極和第二測量電極連接信號調理電路，所述信號調理電路通過幅相檢測模塊與微處理器連接，所述幅相檢測模塊還連接參考信號，用于提取測量信號和參考信號的幅值比和相位差；

所述微處理器根據不同頻率的刺激電流值和對應測得的電勢值計算得到阻抗值，將在低頻時測量得到的阻抗作為細胞外液電阻抗Z_ECW，高頻時測量得到的阻抗作為總體水分電阻抗Z_TBW。

優選的技術方案中，所述刺激電極采用寬度為0.8厘米的帶狀電極或直徑為3厘米的梧桐膠電極或一次性心電圖Ag/AgCI粘貼電極。

優選的技術方案中，結合被測對象的體重和身高進行多元回歸分析，得到細胞外液含量ECW和總體水分含量TBW。

優選的技術方案中，所述微處理器還連接無線通信模塊，所述無線通信模塊與外部終端連接，所述外部終端用于記錄和存儲數據，并對數據進行處理，得到數據曲線圖。

本發明還公開了一種細胞外液電阻抗和總體水分電阻抗的測量方法，包括以下步驟：