[发明专利]一种用于肝病营养状态检测的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于肝病营养状态检测的方法及装置，特别涉及一种采用三维生物阻抗合成技术检测肝病营养状态的方法及其测量装置。

背景技术

肝是人体的“化工厂”，营养物质的产生源于肝，肝功能的改变影响了机体营养物质的合成和代谢，同时肝病病人可能伴有胃肠黏膜病变，胆囊排入小肠的胆盐减少，肠道自主神经调节功能下降和蠕动功能减退等症状，导致肠道消化和吸收功能明显削弱，营养素的吸收受到严重影响。故肝病病人临床营养不良的发生率较高。因此，准确判断肝病病人的营养状况，对于临床治疗和改善病人的预后都十分必要。

生物电阻抗技术利用不同频率下相同电极间的电阻抗值的变化间接测定细胞内、外液的量，从而得到人体成分组成，包括脂肪量、瘦体组织量、机体水分总量、基础代谢量、去脂肪体重、细胞内外液总量、肌肉形态、健康评估等指标，在肝病病人营养状况的评价中可起到重要作用。但是所得到的体成分是利用患者阻抗、身高、体重、年龄等信息通过经验公式获得的，这就造成了人体成分信息误差偏大，可能会影响评价结果。利用生物阻抗测量的结果直接评价肝病患者营养状态，减少评价方法对年龄、体重等指标的依赖，可以提高评价结果的准确性。目前可以利用的指标是生物阻抗的模量和相角。通过对大量健康人群生物阻抗的测量可以绘制生物阻抗矢量图，以及容受椭圆，根据患者的生物阻抗矢量在图中的位置即可判断肝病营养状态。

目前相关技术主要集中在生物阻抗的测量方法，如美国专利3971365，以及由生物阻抗测量技术发展而来的体成分分析技术和装置，如美国专利5335667，6643543B2，2011/0237926A1，6256532B1，5720296和中国专利201080056731.8，200610014163.0。以上文献中所描述的人体阻抗测量方法均采用从人体四肢注入电流的方法，同样从四肢测量电压，进而得到人体阻抗信息，这些文献对电流发生电路和阻抗测量电路进行了详细描述，包括电极形状、人体成分分析方法。但这些方法都是针对人体四肢和躯干的阻抗测量方法，所得到的体成分信息也是整个人体的信息。目前尚无针对某种疾病或某个器官的阻抗测量方法和疾病评价方法。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的仅测量人体垂直方向阻抗绘制生物阻抗矢量图的缺点，提出一种基于人体三维阻抗测量的新型肝病营养状态检测的方法及装置。

本发明检测方法考虑了人体阻抗的各向异性，在通过位于四肢的电极测量躯干阻抗的同时，测量患者肝脏所在平面沿矢状轴、冠状轴和垂直轴三维阻抗，获取人体躯干部位在三个方向上阻抗的模量和相角，将三维阻抗信息进行叠加得到合成阻抗的模量和相角，以三维阻抗信息绘制生物阻抗矢量图，即在复平面内绘制患者生物阻抗的模量和相角，并将其与正常人群生物阻抗统计特征对比，根据患者生物阻抗矢量所在位置评价肝病患者营养状态。

用于肝病营养状态检测的方法的步骤为：首先分别测量人体躯干部分沿垂直轴、冠状轴和矢状轴三个方向的阻抗，然后将三个方向的阻抗叠加为三维合成阻抗；根据测得阻抗的模量和相角在复平面上分别绘制三维合成阻抗、垂直轴方向阻抗、冠状轴方向阻抗和矢状轴方向阻抗的生物阻抗矢量图；所述的生物阻抗矢量图由正常人群阻抗信息和肝病患者阻抗信息组成，生物阻抗矢量图中的容受椭圆根据正常人群的阻抗信息绘制，生物阻抗矢量图中的阻抗矢量根据患者阻抗信息绘制，根据患者生物阻抗矢量的位置评价肝病营养状态。

应用本发明方法的装置：肝病营养状态检测系统包括8个电流注入电极、8个电压测量电极、两个多路开关、电流发生装置、电压放大器、解调器和工控机。所述的工控机中含有多路开关控制模块、合成阻抗分析模块和生物阻抗矢量绘图工具。所述的电流发生装置产生频率为1kHz～1MHz的正弦电流，通过一个多路开关选择不同位置的电流注入电极，将电流注入人体；通过另一个多路开关选择对应的电压测量电极，两个多路开关均由工控机中的多路开关控制模块控制，电压测量电极测得电压信号并经过电压放大器、解调器将电压信号送至工控机。工控机中的合成阻抗分析模块根据电流注入电极和电压测量电极的位置信息确定患者肝脏所在平面的冠状轴、矢状轴和垂直轴方向上的阻抗分量并生成合成阻抗，进而输入生物阻抗矢量绘图工具，绘制生物阻抗矢量图和容受椭圆，分析肝脏营养状态。