[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

本發明公開了一種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，首先進行特征參數選取；然后進行體成分訓練，包括：（1）建立訓練樣本數據庫；（2）取臨時樣本，建立數學模型；（3）采用偏最小二乘法訓練數學模型，解決基于特征參數之間存在多重相關性的問題；最后，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。本發明能夠準確找到影響體成分的影響因子，避免將不必要的身體特征參數納入體成分計算或者溜掉重要的身體特征參數。偏最小二乘算法的使用，能夠避免自變量之間的多重相關性，并且在樣本量小的情況下也能完成計算，計算精度比多元線性回歸高。

技術領域

本發明涉及一種應用于人體成分分析儀的人體成分計算方法、裝置、計算機設備和存儲介質，屬于人體成分檢測技術領域。

背景技術

隨著人民生活水平的提高，肥胖問題已經越來越嚴重。人們也逐漸意識到肥胖的危害，更關心身體脂肪，蛋白質，肌肉等人體成分是否在健康的范圍內。因此，準確、簡單、快速的測量人體成分方法就十分必要，能幫助測量者檢測自身的健康狀況。

幾十年來，不少國家專家學者采用了很多方法，研制了很多人體成分分析設備，用于測量人體成分。主要方法有：水下稱重法，空氣替代法，皮褶法，人體參數法，生物電阻抗法，近紅外線吸收法，雙能X射線，磁共振法，CT，超聲波，鉀同位素測定法，同位素稀釋法等。其中，空氣置換法，同位素稀釋法，鉀同位素測定法，雙能X射線法，CT，磁共振設備費用極高，測量費用高，不適合頻繁測量。水下稱重法，超聲波法，紅外線操作難度也大。而生物電阻抗法具有操作簡單，準確，無創傷，費用低，成為體成分測量的首選方法。

國內外基于生物電阻抗分析人體成分分析方法大都是多元線性回歸方法。例如專利號為CN201711341403.2，專利名稱為《應用于人體成分秤的人體成分算法模型構建方法》的發明專利采用的多元線性回歸方法，這種方法首先要對研究對象有充分了解，得到跟因變量相關的所有參數，參數間還存在耦合性；同時為了降低測量的偶然誤差，提高預測精度和泛化能力，需要大量的訓練樣本，進行分析；而且回歸方程固化在軟件中，很難根據實際情況進行調整，人群適用性較差。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于，針對現有技術中采用多元線性回歸預測方法進行人體成分分析時，由于人體成分的影響因素錯綜復雜，因素之間存在相關性，造成測量精度不夠的問題，提出一種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。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案，包括：

本發明提出一種基于生物電阻抗的人體成分計算方法，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。