因肥胖引發(fā)的高血壓、高血糖、脂肪肝、動脈硬化等疾病，對人們的健康乃至生命構成了嚴重威脅。對此，人們開發(fā)了BIA（生物電阻抗測量）、MRI（核磁共振成像測量）、DEXA（雙能X線吸收測量）、水中密度測量等人體成分分析技術。相較而言，BIA因其在成本控制，易用性及測量準確度這幾個方面的綜合表現(xiàn)突出，受到廣泛歡迎和應用。

人體成分分析儀“人體成分分析儀”是一款成熟的BIA典型應用。它采用微弱的恒定交流電流，通過人體手足與電極連接測量人體各部分的電阻抗，獲得體脂肪、體蛋白、體內總水分、肌肉、瘦體重、礦物質含量等數(shù)據(jù)，為人們的體重控制、營養(yǎng)均衡、疾病診斷及肌肉訓練提供科學有效的依據(jù)，不僅在醫(yī)療和健身領域有廣泛需求，在學校、家庭、老年照護等領域都有著較大的應用空間。

01

BIA測量原理

BIA的測量原理即將身體分為導電的體液、肌肉等，以及不導電的脂肪組織，根據(jù)測量時獲得的不同的生物電阻量，統(tǒng)計不同的人體成分數(shù)據(jù)。人體組織內部包含大量的細胞，細胞內部含有細胞內液，外部含有細胞外液。當?shù)皖l電流施加于人體組織時，電流將繞過細胞，從細胞外液流過。當電流頻率升高時，部分電流可穿透細胞膜流過細胞內液及細胞外液。即人體組織的阻抗會隨著頻率的升高而減小，這一特性反映了在人體組織中細胞膜的電容特性。低于100kHz的頻率會沿著細胞膜流，測量細胞外的水分。高于100kHz的高頻率可以穿過細胞膜，測量所有水分總量。因此，一些人體成分算法會根據(jù)多頻（例如50kHz/250kHz）的阻抗結果來解算人體成分。

人體組織電流-頻率特性示意圖

BIA設備將微弱的交流電流信號輸入人體時，電流會隨著電阻小、傳導性能較好的體液流轉。水分的多少決定著電流通過的通路的寬窄，這個可用阻抗值表示。通過檢測電壓可以獲得生物阻抗值：

生物阻抗可以使用復阻抗Z=R+jXc表示，其中電阻R為實部，電抗Xc為虛部。前者主要由人體內的水分總量所致，后者主要是由細胞膜產生的電容所致。該阻抗也可以用模為|Z|、相位角為φ的矢量來表示。

BIA設備借助置于體表的電極系統(tǒng)向檢測對象輸入微小的交流測量電流，準確測量生物電阻抗Z后，代入到獲得科學驗證的算法中，計算出主要人體成分結果。BIA測量示意圖

02

人體成分分析儀P10

由芯?？萍计煜驴佃挚萍纪瞥龅腜10人體成分分析儀，作為一款醫(yī)療級的八電極人體成分分析儀設備。該設備憑借在人體成分分析、靜息心率及體重等方面的精準測量能力，能夠適用于醫(yī)院、社康、體檢機構、醫(yī)美、健身房、學校等健康測量場景。人體成分分析儀P10設備內置了芯海科技CSHC69T60-C8模組，采用了多頻激勵頻率的人體成分算法，可以用來精準測量人體脂肪率、肌肉率、水分率、 基礎代謝率、內臟脂肪等級、蛋白質、骨鹽量、身體年齡、身體得分等超過20多項的人體成分。人體成分分析儀系統(tǒng)框圖從2015年開始，芯海科技就開始在健康測量領域投入研發(fā)，依托其在模擬全信號鏈領域的核心技術，開發(fā)出了一整套具有領先優(yōu)勢的專業(yè)級生物電阻抗（BIA）算法，并不斷進行優(yōu)化更新。目前，芯?？萍嫉倪@一算法已經過醫(yī)療級認證和EMC測試認證，并且與行業(yè)金標準DXA檢測結果的相關性超過0.95。第三方檢測機構的測量數(shù)據(jù)今年6月，人體成分分析儀P10通過OpenHarmony生態(tài)產品兼容性證書的評測，獲得認證。該設備采用了OpenHarmony 3.2 Release系統(tǒng)，為終端用戶帶來了更高效、靈活且便捷的用戶體驗。2023年6月，北京開放原子全球開源峰會上，芯?？萍冀榻B人體成分分析儀P10芯?？萍际菄鴥嚷氏韧瞥霭穗姌O人體分析儀核心芯片及整體解決方案提供商。一直以來，芯海科技在健康測量領域的技術積累保持著領先優(yōu)勢，并以此為基礎，打造出一套包含芯片、模組、測量算法以及UX設計、H5、APP以及SaaS服務開發(fā)能力在內的智慧健康軟硬件一站式整體解決方案，為用戶提供更為精準的健康測量服務。

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