[发明专利]一种多参数人体机能检测装置及检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及传感器技术和健康检测领域，特别涉及一种多参数人体机能检测装置及检测方法。

背景技术

人体成分测试在临床医学与健康研究中具有重要价值，能够客观、量化地反映人体营养状况和体液平衡状况，它可以提供人体成分正常值的范围，并可依此评价生长发育、成熟情况以及老化进程，能够对营养状况和相关疾病的研究提供帮助，并能为青少年生长发育水平的评价提供依据。体成分测试已成为人体健康检查的一项重要内容。

平衡能力是人体机能的一个方面，它是身体对来自前庭器官、肌肉、肌腱、关节内的本体感受器以及视觉等各方面刺激的协调能力，平衡的维持是神经、肌肉、骨骼系统等功能的完整体现。

身高是体成分分析的另一个重要输入参数，成人随年纪的增长身高变化不大，而对于儿童、青少年及老人，随年纪的增长身高变化很明显，身高的不精确影响体成分的测量准确程度，若采用仪器测量，将增加数据采集的流程，并使得仪器占地面积增大、费用高。

生物电阻抗分析法是近些年来发展起来的一项人体成分测量技术，是一种安全、快捷、价廉、人们易于接受的人体成分分析方法。现在的方法中，通常是把人体近似为一段圆柱进行测量的生物电阻抗全身测量方法，将得到的电阻抗结合人体的其他信息，如体重、年龄、身高、性别等，可得到精确的体成分信息。但由于躯干电阻抗相对于四肢电阻抗较小，整体测量法常常会掩盖躯干段的成分变化。

在现有技术中人体的各段电阻值不能直接测得，需要测得一组数据经系统计算得到。由于躯干电阻抗在20-30Ω之间，而四肢的电阻抗在200-300Ω之间，四肢电阻值的微小变化都会对躯干阻值造成很大的影响。在体成分测量中，躯干部分的成分信息很重要，具有临床应用价值。在躯干电阻抗的测量方面有必要寻找一种精确的测量方法。

现有的技术中，已有人体平衡仪与体成分测量仪分体存在。人体下肢肌肉量的多少、身高、体重、年龄、性别等对人体的平衡能力有着不用程度的影响。体成分的分析给出人体各成分的含量，有助于人体平衡能力的分析。人体平衡与视觉、前庭和本体感觉以及各级中枢神经有关，人体的下肢肌肉量、身高、体重都影响着人的平衡能力，人体成分与平衡能力的综合可很好的反应人体健康和健康预警。

发明内容

本发明的目的是：针对在现有技术中存在的不足，提供一种多参数人体机能检测装置，及生物电阻抗测量方法，能够将体成分分析与身高、体重、平衡等信息集成一体。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种多参数人体机能检测装置，其特征在于：包括集成为一体的平衡能力测试单元、人体成分测试单元、身高测试单元，以及给各单元供电的电源，各单元测得的数据通过数据传输接口传输至外部计算机进行分析；

所述平衡能力测试单元包括平衡仪，平衡仪包括测试平台，平衡仪内部设置有分布于所述测试平台内四角位置的力传感器，人体站立在所述测试平台上，由所述力传感器感应人体状态变化，通过数据传输接口输出测得数据；

所述体成分测试单元包括激励电源、信号输出线、四个激励电极及四个检测电极，其中两个激励电极与两个检测电极配对成两组后，分别设置在所述平衡仪的测试平台表面，与人体下肢相接触，另外两个激励电极与两个检测电极配对成两组后，分别与人体上肢相接触，所述激励电源上串联有电压可测的标准电阻，所述激励电源引入所述电源的电压，并将电压降压为人体能够承受的安全电压后，可选择地与任意两个不同的激励电极电连接，通过激励电极与人体构成回路并向人体输出激励电信号，与所选择的激励电极配合的两个检测电极通过数字传输接口输出检测电极之间的电压信号；

所述身高测试单元包括有导轨，所述导轨竖直安装在所述平衡仪侧部，与平衡仪连接为一体，导轨中设置有伸缩杆，所述伸缩杆由步进电机驱动，可在导轨中上下滑动，所述伸缩杆顶端连接有水平的连杆，所述连杆前端安装有压力传感器，人体站立在所述测试平台上，所述伸缩杆带动压力传感器上下移动，压力传感器可接触人体头顶并受力停止运行，通过步进电机运行步数及步进电机每步运行距离测试人体身高参数。

所述的一种多参数人体机能检测装置，其特征在于：所述体成分测试单元还包括两个手柄，每个手柄上分别设置有配对为同组的一个激励电极及一个检测电极，所述激励电源与所述激励电极之间还连接有选择开关，所述激励电源通过选择开关分别选择与两个不同的激励电极电连接，并与人体构成回路以向人体输出激励电信号，所述数据传输接口连接有选择开关，通过选择开关与检测电极的连接可得到与所选择的激励电极配合的检测电极之间的电压信号，并通过数据传输接口输出电压信号。