[發明專利]一種基于生物電阻抗的膽固醇檢測儀及檢測方法

在審

• 申請號: 202110202825.1
• 申請日: 2021-02-23
• 公開（公告）號: CN112998687A
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 許川佩;穴皓月;張弦;全新國;胡聰;張龍;黃喜軍
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: A61B5/0537
• 分類號: A61B5/0537
• 代理公司: 桂林文必達專利代理事務所(特殊普通合伙) 45134
• 代理人: 白洪

本發明公開了一種基于生物電阻抗的膽固醇檢測儀及檢測方法，激勵電極和測量電極貼附于人體手臂進行阻抗檢測；人體成分分析儀用于對人體參數指標進行分段測量；數據優化模塊用于對無效數據進行清除；特征降維模塊用于基于主成分分析法選擇主成分；正則化參數選取模塊用于指標數據集的切分以及回歸模型正則化參數的選取；預測模塊用于得到膽固醇濃度的預測值。采用四電極法對人體手臂進行阻抗檢測，將分段測量的人體成分分析儀的指標參數引入到生物電阻抗譜組成指標數據集；采用主成分分析法進行預處理；切分主成分數據集，并選取回歸模型正則化參數；建立回歸模型對膽固醇濃度進行預測，從而可以實時檢測，不會發生感染。

技術領域

本發明涉及醫療器械技術領域，尤其涉及一種基于生物電阻抗的膽固醇檢測儀及檢測方法。

背景技術

高血脂癥是指血中膽固醇和(或)甘油三酯過高或高密度脂蛋白過低，該病癥容易誘發多種心腦血管疾病且存在很多并發癥，嚴重危害人體健康。而膽固醇濃度值是檢測高血脂癥很重要的指標。目前常用的血脂檢測方法多為生化檢測或微創方法，給患者造成疼痛的同時，也增加了感染風險，且實時性較差。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于生物電阻抗的膽固醇檢測儀及檢測方法，旨在解決了生化檢測的感染風險及實時性較差的問題。

為實現上述目的，第一方面，本發明提供了一種基于生物電阻抗的膽固醇檢測儀，包括激勵電極、測量電極、人體成分分析儀、數據優化模塊、特征降維模塊、正則化參數選取模塊和預測模塊，所述激勵電極、所述測量電極、所述人體成分分析儀分別與所述數據優化模塊連接，所述數據優化模塊、所述特征降維模塊、所述正則化參數選取模塊和所述預測模塊依次連接；

所述激勵電極，用于和所述測量電極配合貼附于人體手臂進行阻抗檢測；

所述人體成分分析儀，用于對人體參數指標進行分段測量；

所述數據優化模塊，用于對無效數據進行清除；

所述特征降維模塊，用于基于主成分分析法選擇主成分；

所述正則化參數選取模塊，用于指標數據集的切分以及回歸模型正則化參數的選取；

所述預測模塊，用于得到膽固醇濃度的預測值。

其中，所述人體參數指標包括蛋白質、無機鹽、腰臀比、體脂率、體質參數、骨骼肌、去脂體重、細胞內外水分和細胞總水分。

第二方面，本發明還提供一種生物電阻抗的膽固醇檢測方法，包括：采用四電極法對人體手臂進行阻抗檢測，得到生物電阻抗譜；

將分段測量的人體成分分析儀的指標參數引入到生物電阻抗譜組成指標數據集；

采用主成分分析法對指標數據集進行預處理；

切分主成分數據集，并選取回歸模型正則化參數；

建立回歸模型對膽固醇濃度進行預測。

其中，所述采用四電極法對人體手臂進行阻抗檢測，得到生物電阻抗譜的具體步驟是：激勵電極與測量電極保持間距貼附于人體手臂，經測試得到不同頻率下的幅值和相位角信息建立生物電阻抗譜。

其中，所述采用主成分分析法對指標數據集進行預處理的具體步驟是：對指標數據集進行標準化處理；計算指標數據集系數矩陣；計算系數矩陣特征值和特征向量；計算綜合評價值，計算特征值的信息貢獻率和累積貢獻率；獲取主成分數據集。

其中，所述切分主成分數據集，并選取回歸模型正則化參數的具體步驟是：將主成分數據集均分成5折；使用每一折作為測試集，剩下的4折子集作為訓練集來訓練，獲取5個模型和5個精度值；5個模型最終的驗證集的分類準確率的平均數作為此交叉驗證下分類器的性能指標，正則化參數值λ選擇平均評分最優值。