CN106562788A - 一种应用于智能健康马桶的人体成分检测分析方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及应用于智能健康马桶的人体成分检测分析方法，包括：用户登录，录入性别、年龄、身高和体重信息；用户将双脚放在位于马桶前方地板上的电极上，双手握住设置在马桶两边扶手上的电极，通过电极向人体注入微弱的恒定交流电流；测量人体的总水分、细胞外液、内液、无机盐、蛋白质、脂肪含量、肌肉量、体脂率、骨量、体重测试指标，将检测到的人体成分数据打包发送至显示单元；显示单元对人体成分数据包进行解析，根据分析结果针对用户身体健康给出评估报告，在智能浴室镜上显示。本发明中的控制器可根据检测到的用户体成分信息对用户健康进行分析，将分析报告在显示单元展现给用户；本发明可以对用户身体进行每天健康监测。

Description

一种应用于智能健康马桶的人体成分检测分析方法

技术领域

本发明涉及智能健康马桶技术领域，尤其是一种应用于智能健康马桶的人体成分检测分析方法。

背景技术

随着现代科学的不断进步和经济的快速发展，人们对物质生活水平的要求也越来越高，智能健康马桶得到很多的关注，智能健康马桶走进千家万户将是未来的发展趋势。为了提高人们的生活质量，营造一个科学健康的生活环境，应用于智能健康马桶的人体成分的研究有着非常重要的意义。

人体成分分析仪是基于生物电阻抗分析法的原理，利用复阻抗特性，复阻抗模量和相角作为检测对象，采用数理统计方法建立阻抗-体成份线性预测模型，利用生物组织与器官的此种电特性，向人体注入微弱的恒定交流电流，测量人体各部分的复阻抗模量和相角，据此分析身体各成分指标，具有无创、安全、廉价、操作简便和信息丰富等特点，并且能监测人体成分变化，预防一些心血管疾病和脏器的功能性疾病的发生。市面上的人体成分分析仪放在家里比较占用空间，用户也很难每天坚持使用体成分仪，无法起到对用户身体进行健康检测的作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种通过安置在马桶前方地板上和两边扶手上的电极向人体注入微弱的恒定交流电流，测量人体各部分的复阻抗模量和相角来实现检测分析人体成分的应用于智能健康马桶的人体成分检测分析方法。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种应用于智能健康马桶的人体成分检测分析方法，该方法包括下列顺序的步骤：

(1)用户登录，录入性别、年龄、身高和体重信息；

(2)用户将双脚放在位于马桶前方地板上的电极上，双手握住设置在马桶两边扶手上的电极，通过电极向人体注入微弱的恒定交流电流；

(3)测量人体的总水分、细胞外液、内液、无机盐、蛋白质、脂肪含量、肌肉量、体脂率、骨量、体重测试指标，将检测到的人体成分数据打包发送至显示单元；

(4)显示单元对人体成分数据包进行解析，根据分析结果针对用户身体健康给出评估报告，在智能浴室镜上显示。

所述步骤(2)具体是指：

在马桶的前端地板上嵌入4个激励电极，在马桶的两侧扶手上各设置2个测试电极，对人体进行分节段测量，电极向人体注入微弱的恒定交流电流，测量频率从500Hz到500kHz可调，获取上肢、下肢和躯干的复阻抗信息，测量人体各部分的复阻抗模量和相角，控制器根据检测的人体各个部分的阻抗并结合用户的性别、年龄、身高和体重信息进行计算，得出人体总水分、细胞外液、内液、无机盐、蛋白质、脂肪含量、肌肉重量、体脂率、骨量、体重测试指标；所述控制器计算出上述人体成分数据后，打包并标记是用户信息并通过无线传输模块发送至集成在卫生间浴室镜上的显示单元显示。

所述步骤(3)具体是指：所述显示单元的无线接收模块接收到人体成分数据包，其内部主控芯片先识别人体成分数据包的用户来源，然后将人体成分数据包中的数据解压到该用户的数据库中，再读取该用户的人体成分数据，进行分析做成表格，最后在卫生间的智能浴室镜的液晶显示屏上显示出来，通过折线图的形式给出最近一周该用户体成分各项数据的变化情况。

所述步骤(4)的评估报告具体是指：通过分析用户脂肪含量判定用户是否属于肥胖，随时提醒肥胖的用户关于心血管疾病的风险；根据检测到的细胞内液和外液水分含量，判定用户身体是否有水肿，若有水肿现象则建议用户做心、肾功能方面的检查；若检测到用户身体的无机盐含量低，建议用户去医院检查是否有骨质疏松；若检测到用户身体的蛋白质含量较低，判断用户处于营养不良状态，给出科学食谱建议用户多摄入蛋白质食物。

所述人体总水分的计算公式如下所示：

男性：M_水＝0.597×(Ht²/Z)+0.099×Wt-0.001×Ht-0.002×Age+1.286 (1)

女性：M_水＝0.434×(Ht²/Z)+0.136×Wt+0.001×Ht+4.119 (2)

人体非脂肪物质含量的计算如下所示：

男性：FFM＝0.431×(Ht²/Z)+0.294×Wt+0.155×Ht-0.058×Age-11.165 (3)

女性：FFM＝0.353×(Ht²/Z)+0.155×Wt+0.221×Ht-0.017×Age-17.189 (4)

所述人体肌肉重量的计算如下所示：

男性：M_肌＝0.951×FFM-0.001×Ht+0.001×Age+0.053 (5)

女性：M_肌＝0.91×5FFM-0.001×Ht+1.29 (6)

所述人体无机盐的计算如下所示：

M_无＝FFM-M_肌 (7)

所述人体脂肪含量的计算如下所示：

M_脂＝Wt-FFM (8)

所述人体体脂率的计算如下所示：

M_体脂＝(M_脂/Wt)×100％ (9)

其中，FFM表示非脂肪物质含量；Ht表示身高；Wt表示体重；Age表示年龄；Z表示总阻抗。

由上述技术方案可知，本发明可以结合用户的性别、年龄、身高和体重信息精确地检测、分析用户人体总水分、细胞外液、内液、无机盐、蛋白质、脂肪含量、肌肉重量、体脂率、骨量、体重信息；本发明中的控制器可根据检测到的用户体成分信息对用户健康进行分析，将分析报告在显示单元展现给用户；本发明可以对用户身体进行每天健康监测。

附图说明

图1为本发明的方法流程图；

图2为本发明中激励电极和测试电极的分布安装示意图；

图3为本发明中人体成分分析示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种应用于智能健康马桶的人体成分检测分析方法，该方法包括下列顺序的步骤：(1)用户登录，录入性别、年龄、身高和体重信息；(2)用户将双脚放在位于马桶前方地板上的电极上，双手握住设置在马桶两边扶手上的电极，通过电极向人体注入微弱的恒定交流电流；(3)测量人体的总水分、细胞外液、内液、无机盐、蛋白质、脂肪含量、肌肉重量、体脂率、骨量、体重测试指标，将检测到的人体成分数据打包发送至显示单元；(4)显示单元对人体成分数据包进行解析，根据分析结果针对用户身体健康给出评估报告，在智能浴室镜上显示。

所述步骤(2)具体是指：

如图2、3所示，在马桶的前端地板上嵌入4个激励电极1，在马桶的两侧扶手上各设置2个测试电极2，用户在进行体成分检测的时候，将手握在左右电极上，脚踩在左右两个嵌在地板上的电极进行检测分析。对人体进行分节段测量，电极向人体注入微弱的恒定交流电流，测量频率从500Hz到500kHz可调，获取上肢、下肢和躯干的复阻抗信息，测量人体各部分的复阻抗模量和相角，控制器接收到返回的电流信号检测人体各个部分的阻抗并结合用户的性别、年龄、身高和体重信息进行计算，得出人体总水分、细胞外液、内液、无机盐、蛋白质、脂肪含量、肌肉重量、体脂率、骨量、体重测试指标；所述控制器计算出上述人体成分数据后，打包并标记是用户信息并通过无线传输模块发送至集成在卫生间浴室镜上的显示单元显示。

如图3所示，所述人体总水分的计算公式如下所示：

男性：M_水＝0.597×(Ht²/Z)+0.099×Wt-0.001×Ht-0.002×Age+1.286 (1)

女性：M_水＝0.434×(Ht²/Z)+0^.136×Wt+0.001×Ht+4.119 (2)

人体非脂肪物质含量的计算如下所示：

男性：FFM＝0.431×(Ht²/Z)+0.294×Wt+0.155×Ht-0.058×Age-11.165 (3)

女性：FFM＝0.353×(Ht²/Z)+0.155×Wt+0.221×Ht-0.017×Age-17.189 (4)

所述人体肌肉重量的计算如下所示：

男性：M_肌＝0.951×FFM-0.001×Ht+0.001×Age+0.053 (5)

女性：M_肌＝0.91×5FFM-0.001×Ht+1.29 (6)

所述人体无机盐的计算如下所示：

M_无＝FFM-M_肌 (7)

所述人体脂肪含量的计算如下所示：

M_脂＝Wt-FFM (8)

所述人体体脂率的计算如下所示：

M_体脂＝(M_脂/Wt)×100％ (9)

其中，FFM表示非脂肪物质含量；Ht表示身高；Wt表示体重；Age表示年龄；Z表示总阻抗。

所述步骤(3)具体是指：所述显示单元的无线接收模块接收到人体成分数据包，其内部主控芯片先识别人体成分数据包的用户来源，然后将人体成分数据包中的数据解压到该用户的数据库中，再读取该用户的人体成分数据，进行分析做成表格，最后在卫生间的智能浴室镜的液晶显示屏上显示出来，通过折线图的形式给出最近一周该用户体成分各项数据的变化情况。

所述步骤(4)的评估报告具体是指：该方法通过分析用户脂肪含量判定用户是否属于肥胖，由于心血管疾病与肥胖密切相关，所以此方法在日常生活中可随时提醒肥胖的用户关于心血管疾病的风险；根据检测到的标准体水分含量得出细胞内水分和细胞外水分含量，以此判定用户身体是否有水肿，若有水肿现象则建议用户做心、肾功能方面的检查；若检测到用户身体的无机质含量低，建议用户去医院查一下是否有骨质疏松；若检测到用户身体的蛋白质含量较低，用户处于营养不良状态，将给出科学食谱建议用户多摄入蛋白质食物；可用于协助肥胖治疗、物理治疗，体育锻炼前后、营养治疗中人体成分变化的测定，尤其是脂肪和肌肉的变化，每天对人体体内的水、蛋白质、脂肪、无机质所占比例进行检测分析有利于预防检测骨质疏松，心脏、肾脏、肝脏等功能疾病。

显示单元接收到数据包识别其用户来源，然后，将数据包中数据解压到该用户的数据库中，再读取该用户的体成分数据并结合用户的年龄、性别、体重等信息进行数据分析；最后，根据分析结果针对用户身体健康给出评估报告和干预建议，并在卫生间的智能浴室镜上显示。

本方法通过分析用户脂肪含量判定用户是否属于肥胖，男性用户0-5岁体脂百分比16％-17％为正常，5岁以上15％左右为正常，女性用户0-3岁体脂18％为正常，3-9岁16％-17％为正常，9-11岁18％-19％为正常，11-14岁22％为正常，13岁以上23％为正常，当系统检测到用户体脂含量超标5％时，将判定该用户肥胖，由于心血管疾病与肥胖密切相关，所以本方法在日常生活中可随时提醒肥胖的用户关于心血管疾病的风险，并给出减脂方案；根据检测到的标准体水分含量得出细胞内水分和细胞外水分含量(正常浮肿指数：0.26-0.40)，若浮肿指数超标则会建议用户做心、肾功能方面的检查；

成年人正常无机盐为体重的5％-6％左右，18岁以下儿童标准体重正常无机盐为体重的3％-6％左右，若检测到用户身体的无机质含量低于此标准，建议用户去医院查一下是否有骨质疏松；

正常蛋白质的含量应为体重的15％-17％左右，若检测到用户身体的蛋白质含量较低，用户处于营养不良状态，将给出科学食谱建议用户多摄入蛋白质食物。

若检测到用户四肢的肌肉左右不均衡将提醒用户应当增强身体平衡锻炼，若上下肢不均衡较严重，则提醒用户到医院检查是否有小儿麻痹症。可用于协助肥胖治疗、物理治疗，体育锻炼前后、营养治疗中人体成分变化的测定，尤其是脂肪和肌肉的变化，每天对人体体内的水、蛋白质、脂肪、无机质所占比例进行检测分析有利于预防检测骨质疏松，心脏、肾脏、肝脏等功能疾病。

综上所述，本发明可以结合用户的性别、年龄、身高和体重信息精确地检测、分析用户人体总水分、细胞外液、内液、无机盐、蛋白质、脂肪含量、肌肉重量、体脂率、骨量、体重信息；本发明中的控制器可根据检测到的用户体成分信息对用户健康进行分析，将分析报告在显示单元展现给用户；本发明可以对用户身体进行每天健康监测。

Claims (5)

1.一种应用于智能健康马桶的人体成分检测分析方法，该方法包括下列顺序的步骤：

(1)用户登录，录入性别、年龄、身高和体重信息；

(2)用户将双脚放在位于马桶前方地板上的电极上，双手握住设置在马桶两边扶手上的电极，通过电极向人体注入微弱的恒定交流电流；

(3)测量人体的总水分、细胞外液、内液、无机盐、蛋白质、脂肪含量、肌肉量、体脂率、骨量、体重测试指标，将检测到的人体成分数据打包发送至显示单元；

(4)显示单元对人体成分数据包进行解析，根据分析结果针对用户身体健康给出评估报告，在智能浴室镜上显示。

2.根据权利要求1所述的应用于智能健康马桶的人体成分检测分析方法，其特征在于：所述步骤(2)具体是指：

在马桶的前端地板上嵌入4个激励电极，在马桶的两侧扶手上各设置2个测试电极，对人体进行分节段测量，电极向人体注入微弱的恒定交流电流，测量频率从500Hz到500kHz可调，获取上肢、下肢和躯干的复阻抗信息，测量人体各部分的复阻抗模量和相角，控制器根据检测的人体各个部分的阻抗并结合用户的性别、年龄、身高和体重信息进行计算，得出人体总水分、细胞外液、内液、无机盐、蛋白质、脂肪含量、肌肉重量、体脂率、骨量、体重测试指标；所述控制器计算出上述人体成分数据后，打包并标记是用户信息并通过无线传输模块发送至集成在卫生间浴室镜上的显示单元显示。

3.根据权利要求1所述的应用于智能健康马桶的人体成分检测分析方法，其特征在于：所述步骤(3)具体是指：所述显示单元的无线接收模块接收到人体成分数据包，其内部主控芯片先识别人体成分数据包的用户来源，然后将人体成分数据包中的数据解压到该用户的数据库中，再读取该用户的人体成分数据，进行分析做成表格，最后在卫生间的智能浴室镜的液晶显示屏上显示出来，通过折线图的形式给出最近一周该用户体成分各项数据的变化情况。

4.根据权利要求1所述的应用于智能健康马桶的人体成分检测分析方法，其特征在于：所述步骤(4)的评估报告具体是指：通过分析用户脂肪含量判定用户是否属于肥胖，随时提醒肥胖的用户关于心血管疾病的风险；根据检测到的细胞内液和外液水分含量，判定用户身体是否有水肿，若有水肿现象则建议用户做心、肾功能方面的检查；若检测到用户身体的无机盐含量低，建议用户去医院检查是否有骨质疏松；若检测到用户身体的蛋白质含量较低，判断用户处于营养不良状态，给出科学食谱建议用户多摄入蛋白质食物。

5.根据权利要求2所述的应用于智能健康马桶的人体成分检测分析方法，其特征在于：所述人体总水分的计算公式如下所示：

男性：M_水＝0.597×(Ht²/Z)+0.099×Wt-0.001×Ht-0.002×Age+1.286 (1)

女性：M_水＝0.434×(Ht²/Z)+0.136×Wt+0.001×Ht+4.119 (2)

人体非脂肪物质含量的计算如下所示：

男性：FFM＝0.431×(Ht²/Z)+0.294×Wt+0.155×Ht-0.058×Age-11.165 (3)

女性：FFM＝0.353×(Ht²/Z)+0.155×Wt+0.221×Ht-0.017×Age-17.189 (4)

所述人体肌肉重量的计算如下所示：

男性：M_肌＝0.951×FFM-0.001×Ht+0.001×Age+0.053 (5)

女性：M_肌＝0.91×5FFM-0.001×Ht+1.29 (6)

所述人体无机盐的计算如下所示：

M_无＝FFM-M_肌 (7)

所述人体脂肪含量的计算如下所示：

M_脂＝Wt-FFM (8)

所述人体体脂率的计算如下所示：

M_体脂＝(M_脂/Wt)×100％ (9)

其中，FFM表示非脂肪物质含量；Ht表示身高；Wt表示体重；Age表示年龄；Z表示总阻抗。