[发明专利]基于八段阻抗模型的人体成分分析的方法

说明书

技术领域

本发明涉及人体成分分析领域，尤其涉及一种基于八段阻抗模型的人体成分分析的方法。

背景技术

目前，现有的人体成分分析方法大都采用全身阻抗模型或五段阻抗模型，而几乎没有采用八段阻抗模型的，为了突破全身和五段阻抗测量模型的局限性，目前市场十分需要采用八段阻抗测量模型的人体成分分析方法。虽然业内已提出八段阻抗模型，但尚无较成熟的求解方法，因此研究八段阻抗的求解问题是十分有意义的。目前，国内外人体成分的测量法有多种，如生物电阻抗法、身体指数法、水下称重法、皮褶厚度测量法、围度测量法、同位素稀释法或者双能X射线吸收法等，这些方法各有各的优点与不足。例如：基于采用生物电阻抗分析法进行测量的，采用的分析方法大都是多元回归方法，根据回归方程进行预测，但这种分析方法误差大和适应性差。

发明内容

本发明针对以上问题的提出，而提出的一种基于八段阻抗模型的人体成分分析方法，解决了分析人体成分误差大和适应性差的问题。

一方面，本发明提供了一种基于八段阻抗模型的人体成分分析的方法，包括：

根据输入电流和测得电压，利用八段人体阻抗模型，获得六个关于人体阻抗的有效表达式；

根据输入电流和测得电压，利用人体五段阻抗模型，获得左右上肢阻抗值差值和左右下肢阻抗值差值；

根据所述六个关于人体阻抗的有效表达式、所述左右上肢阻抗值差值和所述左右下肢阻抗值差值，计算得到每段人体阻抗的表达式；

根据至少两组以上的不同的输入电流和所述每段人体阻抗的表达式，获得所述至少两组以上的人体阻抗值；

根据赤池信息量准则和预设的人体生理参数，从所述至少两组以上的人体阻抗值中，选取最佳的一组八段阻抗值，并根据所述选取最佳的一组八段阻抗值，确定拟合模型；

使用多组已知样本在拟合模型中训练，获得拟合模型的未知系数，并获得人体成分预测公式；

根据所述人体成分预测公式，对未知样本进行分析，获得人体成分参数。

本发明的有益效果是：采用本发明的基于八段人体阻抗模型的人体成分分析的方法，分析出来的人体成分更加精确，误差小和适应性高。

附图说明

为了更清楚的说明本发明的实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的八段人体阻抗模型示意图；

图2为本发明实施例提供的的一种电极分布图；

图3为本发明实施例提供的的另一种电极分布图；

图4为本发明实施例提供的的又一种电极分布图；

图5为本发明实施例提供的的五段人体阻抗模型示意图；

图6为本发明实施例提供的神经网络神经元示意图；

图7为本发明神经网络算法设计流程图；

图8为本发明实施例中样本1的神经网络算法随机赋初值的进化过程示意图；

图9为本发明实施例中样本1的遗传算法进化过程示意图；

图10为本发明实施例中样本1的神经网络算法赋确定初值的进化过程示意图；

图11为本发明实施例中样本2的神经网络算法预测结果与实际测量值的对比图。

具体实施方式

为使本发明的实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚完整的描述：

首先，给出八段人体阻抗模型和求解相关阻抗的方法，如图1所示：将人体右上肢的阻抗值设为R₁、左上肢设为R₃、右下肢R₇、左下肢R₈、躯体右部纵向R₄、躯体左部纵向R₅、躯体部上部R₂、躯体部下部R₆；在人体的左手、右手、左脚和右脚作为接入点，分别命名为a、b、c和d，在每个接入点各安置一个电流电极和一个电压电极。通过在两个电流电极添加电流激励形成回路，通过不同的电压电极进行测量，得到该激励-测量模式下的电压值，计算相应段的阻抗结果，不同激励-测量模式下，电流流经人体的示意图如图2-4所示。表一表示了不同的电流值和电压值的对应关系。

表一