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人體成分測(cè)量裝置的設(shè)計(jì)

作者:趙深林 牟東蘭 重慶郵電大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程研究中心 時(shí)間:2009-09-08 來源:電子產(chǎn)品世界 收藏

  對(duì)于人體各個(gè)環(huán)段,假設(shè)電阻率均勻則:

本文引用地址:http://m.ptau.cn/article/97908.htm

 

  式中r為人體環(huán)段的電阻率,L為環(huán)段長度,A為環(huán)段橫截面積;將式(2)的分子分母同時(shí)乘得到L/L:

  

  即得被測(cè)環(huán)段體積Vm為:

  

  ● 含量的關(guān)系

  在人體瘦組織中含有大量的水和導(dǎo)電的電介質(zhì),其電阻較小,而脂肪組織含電介質(zhì)較少,其電阻值較高。當(dāng)高頻電流流過人體時(shí),導(dǎo)電體近似認(rèn)為只有肌肉組織,而脂肪組織被視為絕緣體。在理論上組織的電阻抗反映人體總體水的體積含量,由體積與密度的乘積可得人體總水的含量。當(dāng)?shù)皖l電流輸入人體時(shí),由生物組織電阻抗特性(如圖1所示)可知,導(dǎo)電體是細(xì)胞外液,細(xì)胞等效于電容,由于細(xì)胞的容抗遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于細(xì)胞外液的阻抗,因此由公式(4)可以計(jì)算出細(xì)胞外液的體積,進(jìn)而得到細(xì)胞外液的含量。

  根據(jù)人體總水由細(xì)胞內(nèi)液和細(xì)胞外液組成可知,細(xì)胞內(nèi)液的含量是細(xì)胞總水與細(xì)胞外液的差值。人體總水含量就近似等于人體肌肉含量,用人體總質(zhì)量減去總水含量就等于人體的體脂含量。

  測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)

  圖4所示為測(cè)量系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖,通過置于手和足的電極向人體外加激勵(lì)電流,提取對(duì)側(cè)電極間的電壓信息。測(cè)量系統(tǒng)由、正弦信號(hào)發(fā)生器、恒流源電路、液晶顯示器、存儲(chǔ)器、光電隔離器件、差分放大電路、外置12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D)組成。



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