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　　生物电阻抗测量原理及与人体成分含量的关系

　　● 人体环段假设

　　当电信号导入人体时，电流主要流过导电性好的肌肉等含水的组织，而脂肪和骨骼基本没有电流通过。头颅和手足中含脂肪和肌肉很少，对其体成分的分析没有什么意义，只取人体的四肢和躯干进行分析。然而肌肉等含水的组织在人体四肢和躯干中的含量不同，如大腿的肌肉多于手臂的肌肉，因此必须对人体进行分段。对于肢体或躯干，导电组织的分布也是不均匀的，可以将其理想化为电阻率均匀的圆柱体。综上所述，可以将人体分为5环段，每个环段都为圆柱体，如图2所示。图中将人体分为5个环段，包括左右手、左右腿及躯干。

　　● 生物电阻抗测量原理

　　生物电阻抗测量是一种利用生物组织与器官的电特性及其变化规律提取与人体生理状况相关的信息的生物医学检测技术。

　　测量生物电阻抗时，采用三个频率的电流信号输入，即10kHz、50kHz、100kHz。采用8电极，其电极的位置如图3所示，图中用数字1至8分别标记电极的位置。其中1、3电极置于掌心，2、4电极置于掌根，5、7电极置于足心，6、8电极置于足跟;1、3、5、7为电流极、2、4、6、8为电压极。假设人体环段电阻为R，由欧姆定律知它是测量电极两端的电压与输入电流的商，即：

　　当安全电流通过1和5电极输入时，将测量电极分别置于2和4、2和8、6和8处，测量两端的电压，从而分别计算出人体左手、躯干、左腿的电阻抗;然后将安全电流由电极3和7输入，测量电极置于4和2、8和6处，分别测出两端的电压，分别计算出右手、右腿的电阻抗。

关键词： 单片机 医疗电子 测量装置 人体成分 生物电阻抗 200909