CN107550492A - 一种测量人体阻抗的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种测量人体阻抗的方法及系统，用于减少人体各节段阻抗的测量误差，提高人体各节段阻抗的测量精度。本发明实施例方法包括：获取激励电极在人体第一上肢与第一下肢之间的激励电流I1；获取检测电极在第一上肢与第二上肢之间的检测电压U1，或在第一下肢与第二下肢之间的检测电压U2；获取检测电极在第一上肢与第二下肢之间的检测电压U3；或在第二上肢与第一下肢之间的检测电压U4；通过公式或计算人体躯干的阻抗R。本发明实施例还提供了一种测量人体阻抗的系统，用于提高人体各节段阻抗的测量精度。
Description
技术领域
本发明涉及生物阻抗测量技术领域，尤其涉及一种测量人体阻抗的方法及系统。
背景技术
生物电阻抗人体成分分析(Bioelectrical Impedance Analysis，BIA)是近几十年发展起来的一项人体成分测量技术，是一种利用生物组织器官的电特性及其变化规律提取与人体生理、病理状况相关的生物医学信息的检测技术。它根据人体脂肪组织(FM)和非脂肪组织(FFM)不同的电阻抗特性，借助于放置在人体体表的电极向被测人体送入一个微小的交流测量电流，从检测电极上提取人体阻抗信息，进行人体组织成分的测定。最早的BIA全身测量法将人体近似为一段圆柱进行测量，由于BIA全身法测量结果中四肢部分的贡献很大，掩盖了躯干部分有用信息，而在人体成分测量中，躯干部分的成分信息往往更为重要，更具临床应用价值，于是在全身测量法的基础上，发展、形成了分段阻抗测量方法(SBIA)。SBIA将人体分成五段，即左上肢、左下肢、右上肢、右下肢和躯干，所以也称为五段法。
用微弱正弦交流信号电流激励人体，然后通过检测所加交流信号电流两端产生的电压，从而计算出人体阻抗。由于生物电阻抗不是纯电阻模型，而是表现为电阻与电容的效应，所以当通以不同频率的交流信号时，其表现出的阻抗是不同的。频率越高，其表现出来的阻抗越低。躯干在我们人体各部分电阻抗中所占的比重是很小的，大约为10％左右。但是躯干阻抗在分析计算人体各成分时所起的作用又是非常大的(即躯干阻抗的加权值很大)。所以，躯干阻抗测量的准确性对我们人体成分分析的重要性是不言而喻的。
以往的很多方案都是通过直接测量人体的各节段阻抗来分析人体成分的，即分别在人体的各节段加上不同的电压，再测量出各节段的电流，从而直接测量出各节段的阻抗。这样做的结果产生的误差无疑是很大的。因为系统的校正电阻误差，运放作为电压跟随器的失调电压带来的误差，温漂带来的误差等等都会叠加在人体阻抗所产生的电压上(V+ΔV)，从而导致阻抗测量误差偏大。
发明内容
本发明实施例提供了一种测量人体阻抗的方法及系统，用于减小人体各段阻抗测量的误差，从而提高人体各节段阻抗测量的精度。
本实施例一方面提供了一种测量人体阻抗的方法，包括：
获取激励电极在人体第一上肢与第一下肢之间的激励电流I1；
获取检测电极在第一上肢与第二上肢之间的检测电压U1，或在第一下肢与第二下肢之间的检测电压U2；
获取检测电极在第一上肢与第二下肢之间的检测电压U3；或在第二上肢与第一下肢之间的检测电压U4；
通过公式或计算人体躯干的阻抗R。
优选的，该方法还包括：
根据公式计算R的平均值，为R的平均值。
优选的，在获取激励电极在人体第一上肢与第一下肢之间的激励电流I1之前，该方法还包括：
建立人体的分段阻抗模型，将人体分为第一上肢、第一下肢、躯干、第一下肢及第二下肢。
优选的，在获取激励电极在人体第一上肢与第一下肢之间的激励电流I1之后，该方法还包括：
获取检测电极在第一上肢与第一下肢之间的检测电压U5；
通过公式计算第一上肢的阻抗R1；
通过公式计算第一下肢的阻抗R2。
优选的，该方法还包括：
获取激励电极在第二上肢与第二下肢之间的激励电流I2；
获取检测电极在第二上肢与第二下肢之间的检测电压U6；
通过公式计算第二上肢的阻抗R3。
优选的，在获取激励电极在人体第一上肢与第一下肢之间的激励电流I1之后，该方法还包括：
获取激励电极在第一上肢与第二下肢之间的激励电流I3；
通过公式计算第二下肢的阻抗R4。
本发明第二方面提供了一种测量人体阻抗的系统，包括：
第一获取单元，用于获取激励电极在人体第一上肢与第一下肢之间的激励电流I1；
第二获取单元，用于获取检测电极在第一上肢与第二上肢之间的检测电压U1，或在第一下肢与第二下肢之间的检测电压U2；
第三获取单元，用于获取检测电极在第一上肢与第二下肢之间的检测电压U3，或在第二上肢与第一下肢之间的检测电压U4；
第一计算单元，用于通过公式或计算人体躯干的阻抗R。
优选的，该系统还包括：
第二计算单元，用于根据公式计算R的平均值，为R的平均值。
优选的，该系统还包括：
建立单元，用于建立人体的分段阻抗模型，将人体分为第一上肢、第一下肢、躯干、第一下肢及第二下肢。
优选的，该系统还包括：
第四获取单元，用于获取检测电极在第一上肢与第一下肢之间的检测电压U5；
第三计算单元，用于通过公式计算第一上肢的阻抗R1；
第四计算单元，用于通过公式计算第一下肢的阻抗R2。
优选的，该系统还包括：
第五获取单元，用于获取激励电极在第二上肢与第二下肢之间的激励电流I2；
第六获取单元，用于获取检测电极在第二上肢与第二下肢之间的检测电压U6；
第五计算单元，用于通过公式计算第二上肢的阻抗R3。
优选的，该系统还包括：
第七获取单元，用于获取激励电极在第一上肢与第二下肢之间的激励电流I3；
第六计算单元，用于通过公式计算第二下肢的阻抗R4。
本发明还提供了一种计算机装置，包括包括处理器，该处理器在处理存储于存储器上的计算机程序时，用于实现如下的步骤：
获取激励电极在人体第一上肢与第一下肢之间的激励电流I1；
获取检测电极在第一上肢与第二上肢之间的检测电压U1，或在第一下肢与第二下肢之间的检测电压U2；
获取检测电极在第一上肢与第二下肢之间的检测电压U3；或在第二上肢与第一下肢之间的检测电压U4；
通过公式或计算人体躯干的阻抗R。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，用于实现如下的步骤：
获取激励电极在人体第一上肢与第一下肢之间的激励电流I1；
获取检测电极在第一上肢与第二上肢之间的检测电压U1，或在第一下肢与第二下肢之间的检测电压U2；
获取检测电极在第一上肢与第二下肢之间的检测电压U3；或在第二上肢与第一下肢之间的检测电压U4；
通过公式或计算人体躯干的阻抗R。
从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：
本发明先获取激励电极在人体第一上肢与第一下肢之间的激励电流I1，再获取检测电极在所述第一上肢与第二上肢之间的检测电压U1，或在所述第一下肢与第二下肢之间的检测电压U2，再获取所述检测电极在所述第一上肢与所述第二下肢之间的检测电压U3，或在所述第二上肢与所述第一下肢之间的检测电压U4；然后通过公式计算出第一上肢与躯干的阻抗之和，或通过公式计算出第一下肢与躯干的阻抗之和，再通过公式计算出第一上肢的阻抗，或通过公式计算出第一下肢的阻抗，从而将第一上肢与躯干的阻抗之和减去第一上肢的阻抗，或将第一下肢与躯干的阻抗之和减去第一下肢的阻抗，进一步得到躯干的阻抗。因为本发明采用间接测量躯干阻抗的方法，分别将加在上肢与躯干上的系统误差，与加在上肢的系统误差做减法，从而消除系统误差对躯干阻抗测量的影响，提高了躯干阻抗测量的精度。
附图说明
图1为分段阻抗测量方法(SBIA)的人体模型示意图；
图2为人体等效阻抗模型示意图；
图3为测量人体阻抗的方法的一个实施例示意图；
图4为测量人体阻抗的方法的另一个实施例示意图；
图5为测量人体阻抗的系统的一个实施例示意图；
图6为测量人体阻抗的系统的另一个实施例示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种测量人体阻抗的方法及系统，用于减小人体各段阻抗测量的误差，从而提高人体各节段阻抗测量的精度。
生物电阻抗人体成分分析(Bioelectrical Impedance Analysis，BIA)是近几十年发展起来的一项人体成分测量技术，是一种利用生物组织器官的电特性及其变化规律提取与人体生理、病理状况相关的生物医学信息的检测技术。它根据人体脂肪组织(FM)和非脂肪组织(FFM)不同的电阻抗特性，借助于放置在人体体表的电极向被测人体送入一个微小的交流测量电流，然后在任意两个电极间测出电流通过人体时产生的电压，从而测出人体相应节段的阻抗，进而从检测电极上提取人体阻抗信息，进行人体组织成分的测定。最早的BIA全身测量法将人体近似为一段圆柱进行测量，由于BIA全身法测量结果中四肢部分的贡献很大，掩盖了躯干部分有用信息，而在人体成分测量中，躯干部分的成分信息往往更为重要，更具临床应用价值，于是在全身测量法的基础上，发展、形成了分段阻抗测量方法(SBIA)。SBIA将人体分成五段，即左上肢、左下肢、右上肢、右下肢和躯干，所以也称为五段法。为方便理解，图1给出了分段阻抗测量方法(SBIA)的人体模型示意图，图2给出了人体等效阻抗模型示意图。
理论上，可以通过一对电极(一个激励电极和一个检测电极)在人体不同的节段之间施加激励电流，从而测量不同节段之间的检测电压，进一步测量不同节段的阻抗。但实际应用中，为便于操作，可以采用八电极(4对)测量系统，每一对包括一个激励电极和一个检测电极，其中电极分布如上图1所示，其中a(对应图2中的1)、b(对应图2中的0)、c(对应图2中的3)、d(对应图2中的2)为电流激励电极，A(对应图2中的1)、B(对应图2中的0)、C(对应图2中的3)、D(对应图2中的2)为电压测量电极。通过在不同的激励电极之间通入不同频率的交流电流形成回路，并通过不同的检测电极进行电压测量，从而获取各段的生物电阻抗值。
需要说明的是，对于实施例中测量电流及电压的电极数目不作具体限制，可以为1对、2对、3对或4对，或其他数目，此处不做具体限制。
现有技术方案测量人体各节段阻抗的方法如下所示，如上图1所示，如果要测右上肢的阻抗，可以在13之间加激励电流，在01之间加检测电压，通过读取AFE4300(磅秤和身体成分测量的低成本集成前端)的ADC相应的IQ寄存器值，就可以得到右上肢的阻抗，当然还有其他的电流、电压选取通道。再比如要测躯干的阻抗，可以在03之间加激励电流，在12之间加检测电压，或者在02之间加激励电流，在13之间加检测电压等等。
但是从上面的测量方法可以看出，这种直接测量人体两点之间的电压从而计算得到阻抗值的方法，误差是很大的。因为系统的校正电阻误差，运放作为电压跟随器的失调电压带来的误差，温漂带来的误差等等都会叠加在人体阻抗所产生的电压上(V+ΔV)，从而导致阻抗测量误差偏大。下面以运放作为电压跟随器的失调电压带来的误差(检测到的人体两点之间的电压经过电压跟随器后进入AFE4300的电压检测通道)：
如果运放的失调电压为0.4mV，AFE4300注入的激励电流为375uA。
(1)激励电流的频率为20KHz的时候，躯干阻抗约为30Ω，则30*0.375＝11.25mV，则失调电压所占的比重为：0.4/11.25*100％＝3.56％，所以测量带来的误差为：30*3.56％＝1.07Ω，即30±1.07Ω。
(2)激励电流的频率为100KHz的时候：躯干阻抗约为24欧姆，则24*0.375＝9mV，则失调电压所占的比重为：0.4/9*100％＝4.44％，所以测量带来的误差为：24*4.44％＝1.07Ω，即24±1.07Ω，这个误差就很大了。
基于现有技术的测量缺陷，本发明提出了一种测量人体阻抗的方法及系统。
下面来描述本发明实施例中一种测量人体阻抗的方法的一个实施例，请参阅图3，本发明实施例中一种测量人体阻抗的方法的一个实施例包括：
为便于描述，先说明一下第一上肢、第二上肢与左上肢、右上肢之间的对应关系，其中，第一上肢与第二上肢是对应的，上肢中的一个为第一上肢，则另外一个为第二上肢，但第一上肢并不限定于是左上肢或是右上肢，即第一上肢可以为左上肢，也可以为右上肢，当第一上肢为左上肢时，第二上肢即为右上肢，当第一上肢为右上肢时，第二上肢即为左上肢。
同理，第一下肢、第二下肢与左下肢、右下肢之间的对应关系与第一上肢、第二上肢与左上肢、右上肢之间的对应关系相同，此处不再赘述。
301、获取激励电极在人体第一上肢与第一下肢之间的激励电流I1；
实际应用中，为了测量人体各节段的阻抗，会将人体建立如图1所示的分段阻抗模型，将人体分为左上肢、右上肢、左下肢、右上肢和躯干共5个节段。为便于说明，本发明中全部采用第一上肢、第二上肢、第一下肢及第二下肢的描述，其中第一上肢、第二上肢与左上肢、右上肢之间的对应关系如上所述，此处不再赘述。
本发明在测量人体躯干的过程中，先获取激励电极在人体第一上肢与第一下肢之间的激励电流，即可以在02之间、03之间、12之间或13之间加激励电流I1。
302、获取检测电极在第一上肢与第二上肢之间的检测电压U1，或在第一下肢与第二下肢之间的检测电压U2；
测量人体阻抗的系统通过激励电极获取第一上肢与第一下肢之间的激励电流I1后，再通过检测电极获取第一上肢与第二上肢之间的检测电压U1，或在第一下肢与第二下肢之间的检测电压U2。
可以理解的是，当规定0端为第一上肢，2端为第一下肢时，U1则为01之间的电压，U2则为23之间的电压；当规定0端为第一上肢，3端为第一下肢时，U1也为01之间的电压，U2也为23之间的电压；当规定1端为第一上肢，2端为第一下肢时，U1也为01之间的电压，U2也为23之间的电压；当规定1端为第一上肢，3端为第一下肢时，U1也为01之间的电压，U2也为23之间的电压。
303、获取检测电极在第一上肢与第二下肢之间的检测电压U3，或在第二上肢与第一下肢之间的检测电压U4；
测量人体阻抗的系统通过激励电极获取第一上肢与第一下肢之间的激励电流I1后，通过检测电极获取第一上肢与第二上肢之间的检测电压U1，或在第一下肢与第二下肢之间的检测电压U2，再通过检测电极获取第一上肢与第二下肢之间的检测电压U3，或在第二上肢与第一下肢之间的检测电压U4。
可以理解的是，当规定0端为第一上肢，2端为第一下肢时，U3则为03之间的电压，U4则为12之间的电压；当规定0端为第一上肢，3端为第一下肢时，U3也为02之间的电压，U4也为13之间的电压；当规定1端为第一上肢，2端为第一下肢时，U3也为13之间的电压，U4也为02之间的电压；当规定1端为第一上肢，3端为第一下肢时，U3也为12之间的电压，U4也为03之间的电压。
304、通过公式或计算人体躯干的阻抗R。
可以理解的是，测量人体阻抗的系统在获取步骤301、302及303中的I1、U1、U2、U3及U4后，即可根据公式计算出人体第一上肢和躯干的阻抗，通过计算出第一上肢的阻抗，通过计算出人体第一下肢和躯干的阻抗，通过计算出人体第一下肢的阻抗，继而根据公式或计算人体躯干的阻抗R。
具体的，因为第一上肢不限定是左上肢还是右上肢，故既可以为左上肢与躯干的阻抗，也可以为右上肢与躯干的阻抗，而相应的既可以为左上肢的阻抗，也可以为右上肢的阻抗，同理，既可以为左下肢与躯干的阻抗，也可以为右下肢与躯干的阻抗，既可以为左下肢的阻抗，也可以为右下肢的阻抗，所以公式既可以为左上肢与躯干的阻抗减去左上肢的阻抗，也可以为右上肢与躯干的阻抗减去右上肢的阻抗，得到躯干的阻抗；公式既可以为左下肢与躯干的阻抗减去左下肢的阻抗，也可以为右下肢与躯干的阻抗减去右下肢的阻抗，得到躯干的阻抗。
本发明中，先获取激励电极在人体第一上肢与第一下肢之间的激励电流I1，再获取检测电极在所述第一上肢与第二上肢之间的检测电压U1，或在所述第一下肢与第二下肢之间的检测电压U2，再获取所述检测电极在所述第一上肢与所述第二下肢之间的检测电压U3，或在所述第二上肢与所述第一下肢之间的检测电压U4；然后通过公式计算出第一上肢与躯干的阻抗之和，或通过公式计算出第一下肢与躯干的阻抗之和，再通过公式计算出第一上肢的阻抗，或通过公式计算出第一下肢的阻抗，从而将第一上肢与躯干的阻抗之和减去第一上肢的阻抗，或将第一下肢与躯干的阻抗之和减去第一下肢的阻抗，进一步得到躯干的阻抗。因为本发明采用间接测量躯干阻抗的方法，分别将加在上肢与躯干上的系统误差，与加在上肢的系统误差做减法，从而消除系统误差对躯干阻抗测量的影响，提高了躯干阻抗测量的精度。
基于图3所述的实施例，下面描述本发明实施例中测量人体阻抗的方法的另一个实施例，请参阅图4，本发明中测量人体阻抗的方法的另一个实施例，包括：
401、建立人体的分段阻抗模型，将人体分为第一上肢、第一下肢、躯干、第一下肢及第二下肢；
可以理解的是，本发明是基于人体的分段阻抗模型来测量人体不同节段的阻抗，故测量人体阻抗的系统在测量分段阻抗前，先建立如图2所示的分段阻抗模型，分别将人体分为第一上肢、第一下肢、躯干、第一下肢及第二下肢。
402、获取激励电极在人体第一上肢与第一下肢之间的激励电流I1；
403、、获取检测电极在第一上肢与第二上肢之间的检测电压U1，或在第一下肢与第二下肢之间的检测电压U2；
404、获取检测电极在第一上肢与第二下肢之间的检测电压U3，或在第二上肢与第一下肢之间的检测电压U4；
405、通过公式或计算人体躯干的阻抗R。
需要说明的是，本实施例中402至405的步骤与图3所示实施例中301至304的步骤类似，此处不再赘述。
406、根据公式计算R的平均值，为R的平均值；
可以理解的是，在步骤405中采用不同的方法计算出躯干的阻抗之后，可以进一步计算躯干阻抗的平均值，提高躯干阻抗值的测量精度。
具体的计算躯干阻抗的算法可以参照表1所示：
当第一上肢为左上肢0端，第二上肢为右上肢1端，第一下肢为左下肢2端，第二下肢为右下肢3端时，具体的算法如下表1所示：
表1
假设第一上肢(左上肢)的阻抗为R1，第二上肢(右上肢)的阻抗为R3，第一下肢(左下肢)的阻抗为R2，第二下肢(右下肢)的阻抗为R4；
则得到第一方程组如下：
Z1＝R1；
Z2＝R2；
Z3＝R1+R；
Z4＝R2+R；
则得到第二方程组如下：
Z5＝R3；
Z6＝R4；
Z7＝R4+R；
Z8＝R3+R；
根据上述的第一方程组及第二方程组，可以得到：
因为采用间接测量躯干阻抗R的方法，故可以通过减法消除系统误差对躯干阻抗的影响，提高躯干阻抗的测量精度。
407、获取检测电极在第一上肢与第一下肢之间的检测电压U5，通过公式计算第一上肢的阻抗R1，通过公式计算第一下肢的阻抗R2；
测量人体阻抗的系统在获得人体的躯干阻抗后，可以进一步通过检测电极获取第一上肢与第一下肢之间的检测电压U5，通过公式计算出第一上肢、躯干及第一下肢的阻抗，通过公式计算出躯干与第一下肢的阻抗，继而通过公式计算出第一上肢的阻抗R1。
同理，测量人体阻抗的系统的检测电极通过公式计算出第一上肢与躯干的阻抗，继而通过公式计算出第一下肢的阻抗R2；
可以理解的是，当规定0端为第一上肢，2端为第一下肢时，U5则为02之间的电压，U3为03之间的电压，U4为12之间的电压；当规定0端为第一上肢，3端为第一下肢时，U5为03之间的电压，U3为02之间的电压，U4为13之间的电压；当规定1端为第一上肢，2端为第一下肢时，U5为12之间的电压，U3为13之间的电压，U4为02之间的电压；当规定1端为第一上肢，3端为第一下肢时，U5为13之间的电压，U3为12之间的电压，U4为03之间的电压。
408、获取激励电极在第二上肢与第二下肢之间的激励电流I2，获取检测电极在第二上肢与第二下肢之间的检测电压U6，通过公式计算第二上肢的阻抗R3；
测量人体阻抗的系统在通过检测电极获取第一上肢与第二下肢之间的检测电压U3后，可以通过激励电极在第二上肢与第二下肢之间施加激励电流I2，并通过检测电极获取第二上肢与第二下肢之间的检测电压U6，通过公式计算出第二上肢、躯干与第二下肢的阻抗，并通过公式计算出躯干与第二下肢的阻抗，继而通过公式计算出第二上肢的阻抗R3。
可以理解的是，当规定0端为第一上肢，2端为第一下肢时，U6则为13之间的电压，I2为13之间的电流，U3为03之间的电压；当规定0端为第一上肢，3端为第一下肢时，U6为12之间的电压，I2为12之间的电流，U3为02之间的电压；当规定1端为第一上肢，2端为第一下肢时，U6为03之间的电压，I2为03之间的电流，U3为13之间的电压；当规定1端为第一上肢，3端为第一下肢时，U6为02之间的电压，I2为02之间的电流，U3为12之间的电压。
409、获取激励电极在第一上肢与第二下肢之间的激励电流I3；通过公式计算第二下肢的阻抗R4。
测量人体阻抗的系统在通过检测电极获取第一上肢与第二下肢之间的检测电压U3后，可以通过公式计算出第一上肢、躯干与第二下肢的阻抗，通过公式计算出第一上肢与躯干的阻抗，继而通过公式计算出第二下肢的阻抗R4。
具体的，通过步骤407、408及409计算第一上肢、第一下肢、第二上肢、第二下肢的计算过程可以参照表2：
当第一上肢为左上肢0端，第一下肢为左下肢2端时，具体的算法如下表2所示：
表2
可以得到第三方程组：
Z9＝R1+R+R2
Z10＝R1+R
Z11＝R2+R
Z12＝R4+R
Z13＝R3+R+R4
Z14＝R3+R
由第三方程组可以得出：
第一上肢的阻抗R1＝Z9-Z11；
第一下肢的阻抗R2＝Z9-Z10；
第二上肢的阻抗R3＝Z13-Z12；
第二下肢的阻抗R4＝Z13-Z14。
本发明中，先获取激励电极在人体第一上肢与第一下肢之间的激励电流I1，再获取检测电极在所述第一上肢与第二上肢之间的检测电压U1，或在所述第一下肢与第二下肢之间的检测电压U2，再获取所述检测电极在所述第一上肢与所述第二下肢之间的检测电压U3，或在所述第二上肢与所述第一下肢之间的检测电压U4；然后通过公式计算出第一上肢与躯干的阻抗之和，或通过公式计算出第一下肢与躯干的阻抗之和，再通过公式计算出第一上肢的阻抗，或通过公式计算出第一下肢的阻抗，从而将第一上肢与躯干的阻抗之和减去第一上肢的阻抗，或将第一下肢与躯干的阻抗之和减去第一下肢的阻抗，进一步得到躯干的阻抗。因为本发明采用间接测量躯干阻抗的方法，分别将加在上肢与躯干上的系统误差，与加在上肢的系统误差做减法，从而消除系统误差对躯干阻抗测量的影响，提高了躯干阻抗测量的精度。
其次，本发明又通过间接测量法测出了第一上肢、第一下肢、第二上肢与第二下肢的阻抗，提高了人体各节段阻抗测量的精度。
上面描述了本发明中测量人体阻抗的方法，下面来描述本发明中测量人体阻抗的系统，请参阅图5，本发明实施例中测量人体阻抗的系统的一个实施例，包括：
第一获取单元501，用于获取激励电极在人体第一上肢与第一下肢之间的激励电流I1；
第二获取单元502，用于获取检测电极在第一上肢与第二上肢之间的检测电压U1，或在第一下肢与第二下肢之间的检测电压U2；
第三获取单元503，用于获取检测电极在第一上肢与第二下肢之间的检测电压U3，或在第二上肢与第一下肢之间的检测电压U4；
第一计算单元504，用于通过公式或计算人体躯干的阻抗R。
需要说明的是，本实施例中各单元的作用与图3所述实施例中测量人体阻抗的系统的作用类似，此处不再赘述。
本发明中，先通过第一获取单元501，获取激励电极在人体第一上肢与第一下肢之间的激励电流I1，再通过第二获取单元502，获取检测电极在所述第一上肢与第二上肢之间的检测电压U1，或在所述第一下肢与第二下肢之间的检测电压U2，再通过第三获取单元503，获取所述检测电极在所述第一上肢与所述第二下肢之间的检测电压U3，或在所述第二上肢与所述第一下肢之间的检测电压U4；然后通过公式计算出第一上肢与躯干的阻抗之和，或通过公式计算出第一下肢与躯干的阻抗之和，再通过公式计算出第一上肢的阻抗，或通过公式计算出第一下肢的阻抗，从而将第一上肢与躯干的阻抗之和减去第一上肢的阻抗，或将第一下肢与躯干的阻抗之和减去第一下肢的阻抗，进一步得到躯干的阻抗。因为本发明采用间接测量躯干阻抗的方法，分别将加在上肢与躯干上的系统误差，与加在上肢的系统误差做减法，从而消除系统误差对躯干阻抗测量的影响，提高了躯干阻抗测量的精度。
基于图5所述的实施例，下面详细描述本发明实施例中测量人体阻抗的系统，请参阅图6，本发明实施例中测量人体阻抗的系统的另一个实施例，包括：
第一获取单元601，用于获取激励电极在人体第一上肢与第一下肢之间的激励电流I1；
第二获取单元602，用于获取检测电极在第一上肢与第二上肢之间的检测电压U1，或在第一下肢与第二下肢之间的检测电压U2；
第三获取单元603，用于获取检测电极在第一上肢与第二下肢之间的检测电压U3，或在第二上肢与第一下肢之间的检测电压U4；
第一计算单元604，用于通过公式或计算人体躯干的阻抗R。
优选的，测量人体阻抗的系统还包括：
第二计算单元605，用于根据公式计算R的平均值，为R的平均值。
优选的，该系统还包括：
建立单元606，用于建立人体的分段阻抗模型，将人体分为第一上肢、第一下肢、躯干、第一下肢及第二下肢。
优选的，该系统还包括：
第四获取单元607，用于获取检测电极在第一上肢与第一下肢之间的检测电压U5；
第三计算单元608，用于通过公式计算第一上肢的阻抗R1；
第四计算单元609，用于通过公式计算第一下肢的阻抗R2。
优选的，该系统还包括：
第五获取单元610，用于获取激励电极在第二上肢与第二下肢之间的激励电流I2；
第六获取单元611，用于获取检测电极在第二上肢与第二下肢之间的检测电压U6；
第五计算单元612，用于通过公式计算第二上肢的阻抗R3。
优选的，该系统还包括：
第七获取单元613，用于获取激励电极在第一上肢与第二下肢之间的激励电流I3；
第六计算单元614，用于通过公式计算第二下肢的阻抗R4。
需要说明的是，本实施例中各单元的作用与图4所述实施例中测量人体阻抗的系统的作用类似，此处不再赘述。
本发明中，先通过第一获取单元601，获取激励电极在人体第一上肢与第一下肢之间的激励电流I1，再通过第二获取单元602，获取检测电极在所述第一上肢与第二上肢之间的检测电压U1，或在所述第一下肢与第二下肢之间的检测电压U2，再通过第三获取单元603，获取所述检测电极在所述第一上肢与所述第二下肢之间的检测电压U3，或在所述第二上肢与所述第一下肢之间的检测电压U4；然后通过公式计算出第一上肢与躯干的阻抗之和，或通过公式计算出第一下肢与躯干的阻抗之和，再通过公式计算出第一上肢的阻抗，或通过公式计算出第一下肢的阻抗，从而将第一上肢与躯干的阻抗之和减去第一上肢的阻抗，或将第一下肢与躯干的阻抗之和减去第一下肢的阻抗，进一步得到躯干的阻抗。因为本发明采用间接测量躯干阻抗的方法，分别将加在上肢与躯干上的系统误差，与加在上肢的系统误差做减法，从而消除系统误差对躯干阻抗测量的影响，提高了躯干阻抗测量的精度。
其次，本发明又通过间接测量法测出了第一上肢、第一下肢、第二上肢与第二下肢的阻抗，提高了人体各节段阻抗测量的精度。
上面从模块化功能实体的角度对本发明实施例中的测量人体阻抗的系统进行了描述，下面从硬件处理的角度对本发明实施例中的计算机装置进行描述：
该计算机装置用于实现测量人体阻抗的系统的功能，本发明实施例中计算机装置一个实施例包括：
处理器以及存储器；
存储器用于存储计算机程序，处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时，可以实现如下步骤：
获取激励电极在人体第一上肢与第一下肢之间的激励电流I1；
获取检测电极在第一上肢与第二上肢之间的检测电压U1，或在第一下肢与第二下肢之间的检测电压U2；
获取检测电极在第一上肢与第二下肢之间的检测电压U3；或在第二上肢与第一下肢之间的检测电压U4；
通过公式或计算人体躯干的阻抗R。
在本发明的一些实施例中，处理器，还可以用于实现如下步骤：
根据公式计算R的平均值，为R的平均值。
在本发明的一些实施例中，处理器，还可以用于实现如下步骤：
建立人体的分段阻抗模型，将人体分为第一上肢、第一下肢、躯干、第一下肢及第二下肢。
在本发明的一些实施例中，处理器，还可以用于实现如下步骤：
获取检测电极在第一上肢与第一下肢之间的检测电压U5；
通过公式计算第一上肢的阻抗R1；
通过公式计算第一下肢的阻抗R2。
在本发明的一些实施例中，处理器，还可以用于实现如下步骤：
获取激励电极在第二上肢与第二下肢之间的激励电流I2；
获取检测电极在第二上肢与第二下肢之间的检测电压U6；
通过公式计算第二上肢的阻抗R3。
在本发明的一些实施例中，处理器，还可以用于实现如下步骤：
获取激励电极在第一上肢与第二下肢之间的激励电流I3；
通过公式计算第二下肢的阻抗R4。
可以理解的是，上述说明的计算机装置中的处理器执行所述计算机程序时，也可以实现上述对应的各装置实施例中各单元的功能，此处不再赘述。示例性的，所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器中，并由所述处理器执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述测量人体阻抗的系统的执行过程。例如，所述计算机程序可以被分割成上述测量人体阻抗的系统中的各单元，各单元可以实现如上述相应测量人体阻抗的系统说明的具体功能。
所述计算机装置可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述计算机装置可包括但不仅限于处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，处理器、存储器仅仅是计算机装置的示例，并不构成对计算机装置的限定，可以包括更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述计算机装置还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所述处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述计算机装置的控制中心，利用各种接口和线路连接整个计算机装置的各个部分。
所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述计算机装置的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序等；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(SecureDigital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质用于实现测量人体阻抗的系统的功能，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，处理器，可以用于执行如下步骤：
获取激励电极在人体第一上肢与第一下肢之间的激励电流I1；
获取检测电极在第一上肢与第二上肢之间的检测电压U1，或在第一下肢与第二下肢之间的检测电压U2；
获取检测电极在第一上肢与第二下肢之间的检测电压U3；或在第二上肢与第一下肢之间的检测电压U4；
通过公式或计算人体躯干的阻抗R。
在本发明的一些实施例中，计算机可读存储介质存储的计算机程序被处理器执行时，处理器，可以具体用于执行如下步骤：
根据公式计算R的平均值，为R的平均值。
在本发明的一些实施例中，计算机可读存储介质存储的计算机程序被处理器执行时，处理器，可以具体用于执行如下步骤：
建立人体的分段阻抗模型，将人体分为第一上肢、第一下肢、躯干、第一下肢及第二下肢。
在本发明的一些实施例中，计算机可读存储介质存储的计算机程序被处理器执行时，处理器，可以具体用于执行如下步骤：
获取检测电极在第一上肢与第一下肢之间的检测电压U5；
通过公式计算第一上肢的阻抗R1；
通过公式计算第一下肢的阻抗R2。
在本发明的一些实施例中，计算机可读存储介质存储的计算机程序被处理器执行时，处理器，可以具体用于执行如下步骤：
获取激励电极在第二上肢与第二下肢之间的激励电流I2；
获取检测电极在第二上肢与第二下肢之间的检测电压U6；
通过公式计算第二上肢的阻抗R3。
在本发明的一些实施例中，计算机可读存储介质存储的计算机程序被处理器执行时，处理器，可以具体用于执行如下步骤：
获取激励电极在第一上肢与第二下肢之间的激励电流I3；
通过公式计算第二下肢的阻抗R4。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (14)
1.一种测量人体阻抗的方法，其特征在于，包括：
获取激励电极在人体第一上肢与第一下肢之间的激励电流I1；
获取检测电极在所述第一上肢与第二上肢之间的检测电压U1，或在所述第一下肢与第二下肢之间的检测电压U2；
获取所述检测电极在所述第一上肢与所述第二下肢之间的检测电压U3，或在所述第二上肢与所述第一下肢之间的检测电压U4；
通过公式或计算人体躯干的阻抗R。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据公式计算所述R的平均值，所述为所述R的平均值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述获取激励电极在人体第一上肢与第一下肢之间的激励电流I1之前，所述方法还包括：
建立所述人体的分段阻抗模型，将所述人体分为所述第一上肢、所述第一下肢、所述躯干、所述第一下肢及所述第二下肢。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述获取所述第二上肢与所述第一下肢之间的检测电压U4之后，所述方法还包括：
获取检测电极在所述第一上肢与所述第一下肢之间的检测电压U5；
通过公式计算所述第一上肢的阻抗R1；
通过公式计算所述第一下肢的阻抗R2。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述获取所述检测电极在所述第一上肢与所述第二下肢之间的检测电压U3之后，所述方法还包括：
获取激励电极在所述第二上肢与所述第二下肢之间的激励电流I2；
获取检测电极在所述第二上肢与所述第二下肢之间的检测电压U6；
通过公式计算所述第二上肢的阻抗R3。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，在所述获取所述检测电极在所述第一上肢与所述第二下肢之间的检测电压U3之后，所述方法还包括：
获取激励电极在所述第一上肢与所述第二下肢之间的激励电流I3；
通过公式计算所述第二下肢的阻抗R4。
7.一种测量人体阻抗的系统，其特征在于，所述系统包括：
第一获取单元，用于获取激励电极在人体第一上肢与第一下肢之间的激励电流I1；
第二获取单元，用于获取检测电极在所述第一上肢与第二上肢之间的检测电压U1，或在所述第一下肢与第二下肢之间的检测电压U2；
第三获取单元，用于获取所述检测电极在所述第一上肢与所述第二下肢之间的检测电压U3，或在所述第二上肢与所述第一下肢之间的检测电压U4；
第一计算单元，用于通过公式或计算人体躯干的阻抗R。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
第二计算单元，用于根据公式计算所述R的平均值，所述为所述R的平均值。
9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
建立单元，用于建立所述人体的分段阻抗模型，将所述人体分为所述第一上肢、所述第一下肢、所述躯干、所述第一下肢及所述第二下肢。
10.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
第四获取单元，用于获取检测电极在所述第一上肢与所述第一下肢之间的检测电压U5；
第三计算单元，用于通过公式计算所述第一上肢的阻抗R1；
第四计算单元，用于通过公式计算所述第一下肢的阻抗R2。
11.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
第五获取单元，用于获取激励电极在所述第二上肢与所述第二下肢之间的激励电流I2；
第六获取单元，用于获取检测电极在所述第二上肢与所述第二下肢之间的检测电压U6；
第五计算单元，用于通过公式计算所述第二上肢的阻抗R3。
12.根据权利要求7至11中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
第七获取单元，用于获取激励电极在所述第一上肢与所述第二下肢之间的激励电流I3；
第六计算单元，用于通过公式计算所述第二下肢的阻抗R4。
13.一种计算机装置，包括处理器，其特征在于，所述处理器在处理存储于存储器上的计算机程序时，用于实现如权利要求1至6中任一项所述的测量人体阻抗的方法。
14.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，用于实现如权利要求1至6中任一项所述的测量人体阻抗的方法。
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