[發明專利]基于生物電阻抗的人體成分計算方法、裝置、計算機設備和存儲介質

在審

• 申請號: 201911366972.1
• 申請日: 2019-12-26
• 公開（公告）號: CN110897640A
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發明（設計）人: 楊瑞嘉;史志懷;王超;馬掌印
• 申請（專利權）人: 南京麥瀾德醫療科技有限公司
• 主分類號: A61B5/053
• 分類號: A61B5/053;G06F17/18
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 朱小兵

1.一種基于生物電阻抗的人體成分計算方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、特征參數選取；將人體水分，瘦體，蛋白質，肌肉的相關特征參數作為體成分計算模型中的影響因子，特征參數分別是：電阻抗，體重，身高、年齡、性別和節段相位角；

步驟2、體成分訓練，具體包括：

(2.1)、建立訓練樣本數據庫，數據庫中的每個訓練樣本包含自變量和因變量；

(2.2)、選取臨時樣本，建立數學模型；

(2.3)、采用偏最小二乘法訓練數學模型，根據非線性問題建模的線性化思想，解決基于特征參數之間存在多重相關性的問題，建立體成分數學模型；

步驟3、將待檢測樣本輸入訓練好的體成分數學模型，通過分析計算得到人體成分。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟2中(2.1)所述的訓練樣本數據庫中，自變量是人體的體征參數，包含的數據如下：身高，體重，年齡,性別，1KHz右臂電阻抗和相位角，1KHz左臂電阻抗和相位角，1KHz軀干電阻抗和相位角，1KHz右腿電阻抗和相位角，1KHz左腿電阻抗和相位角，5KHz右臂電阻抗和相位角，5KHz左臂電阻抗和相位角，5KHz軀干電阻抗和相位角，5KHz右腿電阻抗和相位角，5KHz左腿電阻抗和相位角，50KHz右臂電阻抗和相位角，50KHz左臂電阻抗和相位角，50KHz軀干電阻抗和相位角，50KHz右腿電阻抗和相位角，50KHz左腿電阻抗和相位角，250KHz右臂電阻抗和相位角，250KHz左臂電阻抗和相位角，250KHz軀干電阻抗和相位角，250KHz右腿電阻抗和相位角，250KHz左腿電阻抗和相位角，500KHz右臂電阻抗和相位角，500KHz左臂電阻抗和相位角，500KHz軀干電阻抗和相位角，500KHz右腿電阻抗和相位角，500KHz左腿電阻抗和相位角，1MKHz右臂電阻抗和相位角，1M Hz左臂電阻抗和相位角，1M Hz軀干電阻抗和相位角，1M Hz右腿電阻抗和相位角，1M Hz左腿電阻抗和相位角；

因變量是人體成分，包括的數據如下：右臂細胞外液質量，左臂細胞外液質量，軀干細胞外液質量，右腿細胞外液質量，左腿細胞外液質量，右臂細胞總水質量，左臂細胞總水質量，軀干細胞總水質量，右腿細胞總水質量，左腿細胞總水質量，右臂瘦體質量，左臂瘦體質量，軀干瘦體質量，右腿瘦體質量，左腿瘦體質量，右臂細胞內液質量，左臂細胞內液質量，軀干細胞內液質量，右腿細胞內液質量，左腿細胞內液質量，右臂肌肉質量，左臂肌肉質量，軀干肌肉質量，右腿肌肉質量，左腿肌肉質量，右臂脂肪質量，左臂脂肪質量，軀干脂肪質量，右腿脂肪質量，左腿脂肪質量，無機鹽，身體質量指數，體脂百分比。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟2中(2.2)所述臨時樣本的建立規則如下：

(1)、將全部樣本分為男性樣本和女性樣本，再將男性樣本和女性樣本根據年齡階段分別細分為M檔，然后根據待測樣本，對應選擇不同年齡檔的細分樣本；

(2)、根據需要計算的不同人體成分，結合已有的研究成果，選擇不同的人體特征參數作為樣本參數；

(3)、根據待檢測樣本，從上一步選取的樣本中選擇和待檢測樣本相似的樣本作為樣本集。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述根據待檢測樣本，從上一步選取的樣本中選擇和待檢測樣本相似的樣本作為樣本集，具體是采用屬性加權的歐氏距離作為樣本相似性的計算標準，樣本屬性權重的計算公式如下：

其中，m是輸入樣本的屬性個數，N是全體訓練樣本的個數，X_ij表示第i個樣本的第j個屬性值，X_j表示樣本第j個屬性的均值，Y_i表示第i個樣本值，Y_j表示輸出樣本的均值；計算兩個樣本相似度的計算公式如下：

其中，d是樣本屬性個數，x_1j是第一個樣本的第j個屬性值，x_2j是第二個樣本的第j個屬性值，依次計算樣本中每個樣本和測試樣本的相似度，根據訓練要求選取最相似的前n個樣本作為最終的臨時訓練樣本。