[发明专利]一种腹部成分分析仪及其分析方法

说明书

本发明公开一种腹部成分分析仪及其分析方法，先通过最大后验估计方法的腹部成分分析模型，再通过检测样本人体腹部生物电阻抗对模型进行训练，最后将被测人的人体腹部生物电阻抗送入到训练好的模型中，获得被测人的腹部成分含量；同时在人体腹部生物电阻抗的测量过程中，采用多频检测和自校正方式来提高阻抗数据测量的准确性，实验结果表明，对人体腹部的测量值误差可以控制在10％以内。另外，相较于医生和普通大型的人体成分分析仪，腹部脂肪分析仪更加有针对性、也更加小型化，更有无创，安全，简便，低价的优点，是目前家用检测比较可行的解决方案。

技术领域

本发明涉及分析仪器技术领域，具体涉及一种腹部成分分析仪及其分析方法。

背景技术

随着人们的生活水平逐渐提高，肥胖成为现代社会中的一个严重问题，尤其腹部肥胖的人，容易血管硬化、周身乏力、腹胀、消化不良、精神不好、睡眠质量差，容易患高血压、高血脂、糖尿病、脂肪肝、冠心病等心脑血管疾病，更甚者发展为心肌梗塞、脑梗塞、中风、偏瘫、肝硬化等许多严重的疾病。为此，需要借助专业的仪器设备来对人体腹部成分进行检测和分析，以供人们了解自身身体素质发展状况。

由于均衡而标准的人体成分分布会提高人类的健康指数，因此正确而快速地测定出人体成份，能够帮助测试者判别自身的健康状态。从分子水平上说，人体是由水分、蛋白质、脂肪和维生素、矿物质、纤维素等矿物质组成的，水约占人体约60％，碳水化合物和脂肪占人体约14％，蛋白质占人体约17％。人体的体液里有许多离子使其具有导电性，这使得人体具有电阻特性。人体的细胞具有双层膜，这两层膜的两边是导电的体液，两层膜之间是非导电介质，这种结构类似于电路中的电容器。虽然人体可以简化为阻容模型，在施加不同的频率下表现出不同的阻抗特征，理论上可以据此获得人体的生理特征信息。但是由于人体的复杂性，无法单独准确测试出人体某部分的阻抗，因此如何准确获取人体腹部阻抗是首先需要解决的关键问题。

发明内容

本发明所要解决的是腹部成分的检测和分析问题，提供一种腹部成分分析仪及其分析方法。

为解决上述问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种腹部成分分析方法，包括步骤如下：

步骤1、建立最大后验估计方法的腹部成分分析模型：

式中，fat表示腹部脂肪含量，water表示腹部水分含量，protein表示腹部蛋白质含量，inSalt表示腹部无机盐含量，muscle表示腹部肌肉含量，hight表示身高，weight表示体重，BMI表示身体质量指数，impedance1、impedance2和impedance3分别表示在三种不同频率下测量的腹部的阻抗值，w为权值向量，δ为模型的期望误差向量；

步骤2、对于不同人群所组成的样本集，测量每个样本的基本参数、腹部成分含量和腹部的阻抗值，得到样本集所对应的样本数据集；

步骤3、利用步骤2所得到的样本数据集对步骤1所构建的腹部成分分析模型进行训练，通过最大后验估计方法确定腹部成分分析模型的权值向量和模型的期望误差向量，得到训练好的腹部成分分析模型；

步骤4、对于被测人，测量该被测人的基本参数和腹部的阻抗值；

步骤5、将步骤5所得到的该被测人的基本参数和腹部的阻抗值送入到步骤3所训练好的腹部成分分析模型中，得到该被测人的腹部成分含量；

上述基本参数包括身高、体重和身体质量指数，腹部成分含量包括腹部脂肪含量、腹部水分含量、腹部蛋白质含量、腹部无机盐含量和腹部肌肉含量，腹部的阻抗值包括三种不同频率下测量的腹部的阻抗值。

上述步骤2和步骤4中，腹部的阻抗值的测量方法如下：

步骤a、将三种频率的正弦激励信号施加到人体的腹部，腹部在该正弦激励信号的激励下产生相应的电场，采集该电场获得腹部的测量信号；