[發(fā)明專利]一種高性能的人體皮下脂肪厚度測量儀

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202210532862.3
• 申請日: 2022-05-11
• 公開（公告）號: CN114869338A
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郝冬梅;劉冉;楊益民;楊琳;李旭雯;張松
• 申請（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: A61B8/08
• 分類號: A61B8/08
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 王兆波

本發(fā)明公開了一種高性能的人體皮下脂肪厚度測量儀，包括主機(jī)、超聲探頭和良導(dǎo)體試塊。主機(jī)包括核心板、激勵板、放大板、采樣板、按鍵及顯示屏，超聲探頭通過線纜與主機(jī)連接，良導(dǎo)體試塊在測量時一面與人體皮膚接觸另一面與超聲探頭接觸。其能夠在進(jìn)行測量時，對皮膚表面的形變程度進(jìn)行采集，將采集來的數(shù)據(jù)輸入進(jìn)儀器中可換算出脂肪組織的實(shí)際形變值。對人體皮下脂肪進(jìn)行測量后，此脂肪組織形變值會被帶入到最終的脂肪組織厚度計(jì)算公式中，以此來消除脂肪形變對脂肪厚度測量結(jié)果的影響。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于超聲波應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高性能的人體皮下脂肪厚度測量儀。

背景技術(shù)

脂肪像蛋白質(zhì)、糖一樣，是人體三大必需成分之一，但是過多的脂肪會導(dǎo)致體重迅速增加，給身體帶來不便，并增加患病的風(fēng)險(xiǎn)。另一方面，太少的脂肪也會導(dǎo)致體重快速下降，同樣對健康構(gòu)成威脅。大約40–60％的體內(nèi)總脂肪位于皮下區(qū)域，因此，人體不同部位的皮下脂肪組織的厚度可以作為脂肪分布的指標(biāo)，研究皮下脂肪的厚度很有意義。目前現(xiàn)有的技術(shù)手段如B超，計(jì)算機(jī)斷層掃描(Computed Tomography，CT)，磁共振成像(MagneticResonance Imaging，MRI)，雙能X射線吸收(Dual Energy X-ray Absorptiometry，DEXA)，水下稱重法(Underwater weighing,UWW)等臨床使用的檢測皮下脂肪厚度的技術(shù)手段存在著儀器價(jià)格昂貴，需要專業(yè)知識，無法測量具體部位等不同缺點(diǎn)。而生物電阻抗測量(Bioelectrical Impedance Analysis，BIA)，皮脂夾測量，近紅外法測量(Near infraredMeasurement,NIM),等適用于家庭、個人的檢測皮下脂肪厚度的技術(shù)手段又存在著準(zhǔn)確性低，可重復(fù)性差，測量結(jié)果受人體狀態(tài)所影響等不同缺點(diǎn)。

因此價(jià)格低廉，操作簡單的A型超聲皮下脂肪厚度測量裝置十分適合個人用戶來觀察研究脂肪厚度。但使用A型超聲測量人體皮下脂肪厚度的同類產(chǎn)品中，由于人體待測部位不全是平面，需要操作人員施加一定的壓力才能使探頭與皮膚表面良好耦合，此過程中往往會由于操作人員在使用產(chǎn)品時對受試者皮膚表面所施加的壓力不同，導(dǎo)致脂肪組織產(chǎn)生不同程度的形變，影響了測量的準(zhǔn)確性和重復(fù)性。如CN105816201A號專利中，其發(fā)明了一種設(shè)有壓力傳感器的自動耦合探頭，但該發(fā)明僅考慮了超聲耦合問題，而未考慮在進(jìn)行耦合施加壓力時對脂肪組織所產(chǎn)生的形變問題。

此外，超聲探頭存在近場區(qū)(或稱盲區(qū))，由于近場區(qū)超聲波聲壓的急劇起伏，難以準(zhǔn)確測量諸如手臂、后背等皮下脂肪層較薄的部位。在測量諸如腹部、大腿等皮下脂肪層較厚的部位時，較少受到近場盲區(qū)的影響。B超產(chǎn)品多通過更換不同頻率探頭的方式來減少近場區(qū)的干擾，增加了使用成本。

人體的皮下組織情況復(fù)雜，其內(nèi)含有大量的淺筋膜，而在使用超聲法測量皮下脂肪厚度時，需要計(jì)算皮膚表層到脂肪-肌肉交界處深筋膜位置超聲經(jīng)過的時間。而淺筋膜處產(chǎn)生的回波信號極大地干擾了對深筋膜所在位置的判斷，需要在軟件處理中實(shí)現(xiàn)對淺筋膜的甄別與濾除。

目前市面上還沒有能夠?qū)χ拘巫冞M(jìn)行補(bǔ)償，解決近場效應(yīng)影響，并能準(zhǔn)確確定深筋膜所處位置的同類產(chǎn)品。同類產(chǎn)品的測量結(jié)果準(zhǔn)確性高度依賴于使用者的經(jīng)驗(yàn)及測量手法，測量可重復(fù)性較差。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服脂肪組織形變對超聲法測量皮下脂肪厚度的影響，同時解決近場效應(yīng)及淺筋膜對測量結(jié)果的影響，本發(fā)明提供了一種高性能的人體皮下脂肪厚度測量儀。該裝置準(zhǔn)確性高，操作簡單，無需對操作人員進(jìn)行長時間培訓(xùn)，可以方便測量身體腰腹部的皮下脂肪厚度。