因肥胖引發的高(gāo)血壓、高(gāo)血糖、脂肪肝、動脈硬化等疾病，對(duì)人們的健康乃至生命構成了(le)嚴重威脅。對(duì)此，人們開(kāi)發了(le)BIA（生物電阻抗測量）、MRI（核磁共振成像測量）、DEXA（雙能(néng)X線吸收測量）、水(shuǐ)中密度測量等人體成分分析技術。相較而言，BIA因其在成本控制，易用(yòng)性及測量準确度這(zhè)幾個方面的綜合表現(xiàn)突出，受到(dào)廣泛歡迎和(hé)應用(yòng)。
“人體成分分析儀”是一款成熟的BIA典型應用(yòng)。它采用(yòng)微弱的恒定交流電流，通過人體手足與電極連接測量人體各部分的電阻抗，獲得體脂肪、體蛋白(bái)、體内總水(shuǐ)分、肌肉、瘦體重、礦物質含量等數據，爲人們的體重控制、營養均衡、疾病診斷及肌肉訓練提供科學有效的依據，不僅在醫(yī)療和(hé)健身領域有廣泛需求，在學校、家庭、老(lǎo)年照護等領域都有着較大(dà)的應用(yòng)空(kōng)間。
BIA的測量原理(lǐ)即将身體分爲導電的體液、肌肉等，以及不導電的脂肪組織，根據測量時(shí)獲得的不同的生物電阻量，統計(jì)不同的人體成分數據。人體組織内部包含大(dà)量的細胞，細胞内部含有細胞内液，外(wài)部含有細胞外(wài)液。當低(dī)頻電流施加于人體組織時(shí)，電流将繞過細胞，從(cóng)細胞外(wài)液流過。當電流頻率升高(gāo)時(shí)，部分電流可穿透細胞膜流過細胞内液及細胞外(wài)液。即人體組織的阻抗會(huì)随着頻率的升高(gāo)而減小(xiǎo)，這(zhè)一特性反映了(le)在人體組織中細胞膜的電容特性。低(dī)于100kHz的頻率會(huì)沿着細胞膜流，測量細胞外(wài)的水(shuǐ)分。高(gāo)于100kHz的高(gāo)頻率可以穿過細胞膜，測量所有水(shuǐ)分總量。因此，一些(xiē)人體成分算(suàn)法會(huì)根據多頻（例如50kHz/250kHz）的阻抗結果來(lái)解算(suàn)人體成分。
人體組織電流-頻率特性示意圖
BIA設備将微弱的交流電流信号輸入人體時(shí)，電流會(huì)随着電阻小(xiǎo)、傳導性能(néng)較好(hǎo)的體液流轉。水(shuǐ)分的多少決定着電流通過的通路的寬窄，這(zhè)個可用(yòng)阻抗值表示。通過檢測電壓可以獲得生物阻抗值：
生物阻抗可以使用(yòng)複阻抗Z=R+jXc表示，其中電阻R爲實部，電抗Xc爲虛部。前者主要由人體内的水(shuǐ)分總量所緻，後者主要是由細胞膜産生的電容所緻。該阻抗也(yě)可以用(yòng)模爲|Z|、相位角爲φ的矢量來(lái)表示。
BIA設備借助置于體表的電極系統向檢測對(duì)象輸入微小(xiǎo)的交流測量電流，準确測量生物電阻抗Z後，代入到(dào)獲得科學驗證的算(suàn)法中，計(jì)算(suàn)出主要人體成分結果。
由芯海科技旗下(xià)康柚科技推出的P10人體成分分析儀，作(zuò)爲一款醫(yī)療級的八電極人體成分分析儀設備。該設備憑借在人體成分分析、靜息心率及體重等方面的精準測量能(néng)力，能(néng)夠适用(yòng)于醫(yī)院、社康、體檢機構、醫(yī)美(měi)、健身房、學校等健康測量場景。人體成分分析儀P10設備内置了(le)芯海科技CSHC69T60-C8模組，采用(yòng)了(le)多頻激勵頻率的人體成分算(suàn)法，可以用(yòng)來(lái)精準測量人體脂肪率、肌肉率、水(shuǐ)分率、 基礎代謝(xiè)率、内髒脂肪等級、蛋白(bái)質、骨鹽量、身體年齡、身體得分等超過20多項的人體成分。從(cóng)2015年開(kāi)始，芯海科技就開(kāi)始在健康測量領域投入研發，依托其在模拟全信号鏈領域的核心技術，開(kāi)發出了(le)一整套具有領先優勢的專業級生物電阻抗（BIA）算(suàn)法，并不斷進行優化更新。目前，芯海科技的這(zhè)一算(suàn)法已經過醫(yī)療級認證和(hé)EMC測試認證，并且與行業金(jīn)标準DXA檢測結果的相關性超過0.95。今年6月，人體成分分析儀P10通過OpenHarmony生态産品兼容性證書的評測，獲得認證。該設備采用(yòng)了(le)OpenHarmony 3.2 Release系統，爲終端用(yòng)戶帶來(lái)了(le)更高(gāo)效、靈活且便捷的用(yòng)戶體驗。2023年6月，北京開(kāi)放(fàng)原子全球開(kāi)源峰會(huì)上(shàng)，芯海科技介紹人體成分分析儀P10芯海科技是國内率先推出八電極人體分析儀核心芯片及整體解決方案提供商。一直以來(lái)，芯海科技在健康測量領域的技術積累保持着領先優勢，并以此爲基礎，打造出一套包含芯片、模組、測量算(suàn)法以及UX設計(jì)、H5、APP以及SaaS服務開(kāi)發能(néng)力在内的智慧健康軟硬件一站(zhàn)式整體解決方案，爲用(yòng)戶提供更爲精準的健康測量服務。
