因(yin)肥胖引(yin)發的(de)高血(xue)(xue)壓、高血(xue)(xue)糖、脂肪(fang)肝、動脈(mo)硬化等(deng)(deng)疾(ji)病，對人們(men)的(de)健(jian)康(kang)乃(nai)至生(sheng)命構(gou)成了嚴(yan)重威脅(xie)。對此(ci)，人們(men)開發了BIA（生(sheng)物電阻抗測(ce)(ce)量）、MRI（核(he)磁共振成像測(ce)(ce)量）、DEXA（雙能X線(xian)吸收測(ce)(ce)量）、水中密度測(ce)(ce)量等(deng)(deng)人體(ti)成分分析技(ji)術。相較而言，BIA因(yin)其在成本控制，易用性及測(ce)(ce)量準確(que)度這幾個方面的(de)綜合表現突出，受到廣泛歡迎和應用。
“人(ren)體(ti)(ti)成(cheng)分(fen)分(fen)析儀”是一款成(cheng)熟的(de)BIA典(dian)型應(ying)用。它采用微弱的(de)恒定交流(liu)電流(liu)，通過人(ren)體(ti)(ti)手(shou)足與電極(ji)連接測(ce)量(liang)人(ren)體(ti)(ti)各部分(fen)的(de)電阻抗，獲得體(ti)(ti)脂肪、體(ti)(ti)蛋白、體(ti)(ti)內總水(shui)分(fen)、肌(ji)肉、瘦體(ti)(ti)重、礦(kuang)物質含量(liang)等數據，為人(ren)們的(de)體(ti)(ti)重控制、營養(yang)均衡、疾病診斷及(ji)肌(ji)肉訓練提(ti)供科學有(you)效的(de)依(yi)據，不僅在醫療(liao)和健身領域有(you)廣泛(fan)需求，在學校、家(jia)庭、老年(nian)照護(hu)等領域都有(you)著(zhu)較大的(de)應(ying)用空(kong)間。
BIA的(de)(de)測量(liang)(liang)原理即將身(shen)體分(fen)(fen)為導(dao)電(dian)(dian)的(de)(de)體液、肌(ji)肉等，以及(ji)不導(dao)電(dian)(dian)的(de)(de)脂肪組(zu)織(zhi)，根據測量(liang)(liang)時獲得的(de)(de)不同的(de)(de)生物電(dian)(dian)阻量(liang)(liang)，統計不同的(de)(de)人體成分(fen)(fen)數(shu)據。人(ren)體(ti)組織內部(bu)包(bao)含(han)大量的細(xi)(xi)(xi)胞(bao)，細(xi)(xi)(xi)胞(bao)內部(bu)含(han)有細(xi)(xi)(xi)胞(bao)內液，外(wai)(wai)部(bu)含(han)有細(xi)(xi)(xi)胞(bao)外(wai)(wai)液。當低頻(pin)電(dian)流(liu)施(shi)加于人(ren)體(ti)組織時，電(dian)流(liu)將(jiang)繞過細(xi)(xi)(xi)胞(bao)，從細(xi)(xi)(xi)胞(bao)外(wai)(wai)液流(liu)過。當電(dian)流(liu)頻(pin)率升高(gao)時，部(bu)分電(dian)流(liu)可穿透(tou)細(xi)(xi)(xi)胞(bao)膜流(liu)過細(xi)(xi)(xi)胞(bao)內液及細(xi)(xi)(xi)胞(bao)外(wai)(wai)液。即人(ren)體(ti)組織的阻抗(kang)會隨(sui)著頻(pin)率的升高(gao)而減小，這一特性反映(ying)了在人(ren)體(ti)組織中細(xi)(xi)(xi)胞(bao)膜的電(dian)容特性。低于(yu)100kHz的(de)頻率會(hui)沿著細胞膜(mo)流，測量細胞外的(de)水分。高于(yu)100kHz的(de)高頻率可以穿過(guo)細胞膜(mo)，測量所有水分總量。因此，一些(xie)人(ren)體成分算法會(hui)根(gen)據多頻（例如50kHz/250kHz）的(de)阻(zu)抗(kang)結果來解算人(ren)體成分。
人體組(zu)織電流(liu)-頻(pin)率特性示(shi)意圖
BIA設備將微弱的(de)交流電(dian)流信號(hao)輸入人體時，電(dian)流會隨著(zhu)電(dian)阻(zu)(zu)小、傳(chuan)導性能(neng)較好(hao)的(de)體液(ye)流轉。水分的(de)多少決定著(zhu)電(dian)流通過的(de)通路的(de)寬窄(zhai)，這個可用阻(zu)(zu)抗值表示。通過檢測電(dian)壓可以獲(huo)得(de)生物阻(zu)(zu)抗值：
生物阻(zu)抗(kang)可以使用(yong)(yong)復(fu)阻(zu)抗(kang)Z=R+jXc表示(shi)，其(qi)中電阻(zu)R為(wei)實(shi)部，電抗(kang)Xc為(wei)虛(xu)部。前者主要由(you)人體內(nei)的水(shui)分總量所致(zhi)，后者主要是由(you)細胞膜(mo)產生的電容所致(zhi)。該阻(zu)抗(kang)也可以用(yong)(yong)模(mo)為(wei)|Z|、相(xiang)位角為(wei)φ的矢量來表示(shi)。
BIA設備借(jie)助置于體表的(de)電(dian)(dian)極系統向檢測對象(xiang)輸入微(wei)小(xiao)的(de)交流(liu)測量電(dian)(dian)流(liu)，準確測量生物(wu)電(dian)(dian)阻抗Z后，代入到獲得科學驗(yan)證的(de)算法中，計算出主要人體成分結果。
由芯海科技旗下康柚科技推出的P10人體成分分析(xi)儀，作為一款醫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力，能夠適用于醫院、社康、體檢機構、醫美、健身房、學校等健康測量場景。人體成分(fen)分(fen)析儀P10設備內置了芯海科技CSHC69T60-C8模組，采用了多頻激勵頻率的人體成分算法，可以用來精準測量人體脂肪率、肌肉率、水分率、 基礎代謝率、內臟脂肪等級、蛋白質、骨鹽量、身體年齡、身體得分等超過20多項的人體成分。人(ren)體(ti)成分分析儀系統框(kuang)圖(tu)從2015年開始，芯(xin)海(hai)科技就(jiu)開始在健康測(ce)量(liang)領域投(tou)入研(yan)發(fa)，依托其在模擬全信(xin)號鏈(lian)領域的核心技術(shu)，開發(fa)出了一整套具有領先優(you)勢的專業(ye)(ye)級生物電阻抗（BIA）算(suan)法(fa)，并不(bu)斷進行優(you)化更新。目(mu)前，芯(xin)海(hai)科技的這一算(suan)法(fa)已經過(guo)醫療級認證(zheng)(zheng)和EMC測(ce)試認證(zheng)(zheng)，并且與行業(ye)(ye)金(jin)標準DXA檢測(ce)結果的相關性超過(guo)0.95。今年6月，人體成(cheng)分分析儀P10通過OpenHarmony生態產品兼容性證書的評測，獲得認證。該設備采用了OpenHarmony 3.2 Release系統，為終端用戶帶來了更高效、靈活且便捷的用戶體驗。2023年6月，北京開放原子全球開源峰會上，芯海科技介紹人體成分分析儀P10芯海科技是國內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(yi)(yi)來，芯海科技(ji)在健康測(ce)量(liang)領域的(de)技(ji)術積(ji)累保(bao)持著(zhu)領先優勢，并(bing)以(yi)(yi)此為(wei)基礎，打造(zao)出一套包(bao)含(han)芯片(pian)、模組、測(ce)量(liang)算法(fa)以(yi)(yi)及UX設計、H5、APP以(yi)(yi)及SaaS服務開(kai)發能力在內的(de)智慧健康軟硬(ying)件一站(zhan)式整體解決方案(an)，為(wei)用戶提供更(geng)為(wei)精準的(de)健康測(ce)量(liang)服務。
