本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种基于生物电阻抗技术的血流图建立方法。
背景技术：
生物电阻抗检测技术，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、病理状况相关的生物医学信息的检测技术，通常是借助置于体表的电极系统向检测对象送入一个微小的交流测量电流或电压，检测相应的电阻抗及其变化，获取相关的生理和病理信息。电阻抗理论表明，生物组织在频率较低时阻抗较大，此时测量的阻抗值主要是细胞外液的电阻；随着注入信号频率的增高，当达到某一值时(例如：频率在200khz以上)电流可以部分地穿过细胞膜，此时可以同时测量到细胞外液和细胞内液的电阻。基于生物电阻抗原理的人体成分分析是建立在不同生物组织和器官具有不同电特性这一基本原理基础之上，通过向人体注入和测量电信号的手段来得到人体相应部位阻抗和相位信息，从而分析出人体相应部位的成分信息。目前大多数血流图测量方法采用的简化模型，它以单根血管血液阻抗zs与其周围组织阻抗z0的并联值z取代zs。简化模型给血流图无损检测带来了方便，也带来了一些如体形(身高、胸围)、体质(人体组成成分)、体液，甚至于饮水等无关的因素。kubicek公式中zo以平方的形式出现，扩大诸多因素对结果的影响。传统的血容量与电阻抗关系kubicek公式不能全面反映血容量变化特征，不能很好的反映出人体的复杂性与差异性。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种基于生物电阻抗技术的血流图建立方法，更好反映人体的复杂性和差异性。
为实现上述目的，本发明提供了一种基于生物电阻抗技术的血流图建立方法，包括：
获取全身各节段的等效电阻抗，得到人体成分生理参数模型；
获取对应部位的血流信号并进行差分放大和微分处理后，得到对应的阻抗微分图；
对所述阻抗微分图进行特征提取后，结合所述人体成分生理参数模型建立血流图模型。
其中，所述获取全身各节段的等效电阻抗，得到人体成分生理参数模型，包括：
将被测试者的全身划分为左上肢、右上肢、左下肢、右下肢和躯干五个身体部分后，获取四肢之间不同的激励电极施加不同频率的恒定交流电信号，并利用对应的测量电极采集电压，得到对应身体部分的等效电阻抗。
其中，所述获取全身各节段的等效电阻抗，得到人体成分生理参数模型，还包括：
对所述等效电阻抗进行机器学习后，得到对应的人体成分和对应部位的围度参数，并建立人体成分生理参数模型。
其中，所述获取对应部位的血流信号并进行差分放大和微分处理后，得到对应的阻抗微分图，包括：
获取所述被测试者的设定部位施加激励测量后，采集得到的对应部位的血流信号，并将所述血流信号进行差分放大、包络检波和微分处理后，绘制出对应部位的阻抗变化量和阻抗微分图。
其中，对所述阻抗微分图进行特征提取后，结合所述人体成分生理参数模型建立血流图模型，包括：
按照设定的程序对所述阻抗微分图自动进行特征的提取后，结合所述人体成分生理参数模型对kubicek公式进行改进，得到血流图模型。
本发明的一种基于生物电阻抗技术的血流图建立方法，获取被测试者四肢之间的不同的激励电极施加不同频率的交流电信号，并利用对应的测量电极采集电压，得到全身各节段的等效电阻抗，对所述等效电阻抗进行机器学习后，得到人体成分生理参数模型，获取所述被测试者的设定部位施加激励测量后，采集得到的对应部位的血流信号，并进行差分放大、包络检波和微分处理后，绘制出对应部位的阻抗变化量和阻抗微分图，按照设定的程序对所述阻抗微分图自动进行特征的提取后，结合所述人体成分生理参数模型对kubicek公式进行改进，得到血流图模型，更好反映人体的复杂性和差异性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的一种基于生物电阻抗技术的血流图建立方法的步骤示意图。
图2是本发明提供的一种基于生物电阻抗技术的血流图建立方法的流程示意图。
图3是本发明提供的一种多节段多频率分段阻抗模型图。
图4是本发明提供的一种单频单段检测电路框图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
请参阅图1和图2，本发明提供一种基于生物电阻抗技术的血流图建立方法，包括：
s101、获取全身各节段的等效电阻抗，得到人体成分生理参数模型。
具体的，将被测试者的全身划分为左上肢、右上肢、左下肢、右下肢和躯干五个身体部分，每个手和脚处都有激励电极和测量电极，获取在四肢之间不同的激励电极施加不同频率的恒定交流电信号，并利用对应的测量电极采集电压，其中，八电极多节段多频率分段阻抗模型如图3所示，测量时使每个手与脚处均与相应激励电极与测量电极充分接触好，其中ei为激励电极，vi为测量电极，zi为划分的身体部位，通过在不同激励电极间施加不同频率的恒定交流信号，再依次采集对应测量电极的信号，分析计算出各个节段的等效阻抗值，为后续人体成分、围度分析计算做准备。分析计算得到对应身体部分的等效电阻抗，对所述等效电阻抗进行机器学习后，得到对应的人体成分和对应部位的围度参数，并建立人体成分生理参数模型，采用多节段多频率检测方法获得人体生物电阻抗，通过大量的人体测量数据和统计学的处理研究，发现阻抗与人体成分、围度的关系，利用机器学习的方法在现有的阻抗与人体成分关系公式的基础上进行改进，其中，所述人体成分和对应部位的围度参数包括身体总水分、蛋白质、无机盐、肌肉量等人体成分及各节段围度(颈围、胸围、腹围、臀围，左上臂、右上臂、左下肢、右下肢)等人体成分信息，例如：
水分：
肌肉重：slm＝α0 α1tbw α2protein
细胞外液：
细胞内液：icw＝tbw-ecw
瘦体重：
脂肪重：fm＝w-ffw
围度：
其中，z5、z50、z500分别表示5khz、50khz、500khz下的阻抗值，h为身高，age为年龄，w为体重，protein为蛋白质含量，不同的生理参数的系数不同。
s102、获取对应部位的血流信号并进行差分放大和微分处理后，得到对应的阻抗微分图。
具体的，获取以四电极单频单段的形式对所述被测试者的设定部位施加激励测量后，采集得到的对应部位的血流信号，并将所述血流信号进行差分放大、包络检波和微分处理后，绘制出对应部位的阻抗变化量和阻抗微分图，其中，所述血流信号包括基本阻抗、阻抗变化量和阻抗微分量，此测量电路主要包括激励产生、阻抗检测、滤波、包络检波微分等模块，具体电路框图如图4所示，由微处理器控制dds产生激励信号，经过恒流源后，对所述被测试者设定的部位，例如手腕、颈、脑等部位进行测量，然后对采集的对应部位的血流信号经过差分放大后，分别经过包络检波、滤波、微分、再滤波后，经过ad转换为数字信号，然后进行隔离后传输至所述微处理器中进行存储、绘制成波形，采用四电极单频单段的形式具有很好的灵活性，能够适应不同部位的血流图测量。
s103、对所述阻抗微分图进行特征提取后，结合所述人体成分生理参数模型建立血流图模型。
具体的，按照设定的程序对所述阻抗微分图自动进行特征的提取后，结合所述人体成分生理参数模型对kubicek公式进行改进，得到血流图模型，将人体被测部位的围度、水分、脂肪、肌肉、蛋白质等人体成分加入kubicek公式，改进该公式，更好反映人体的复杂性和差异性，修正简化模型所带来的误差，建立更为准确的血容量增量和电阻抗变化关系模型，改变了传统阻抗血流图单节段单频率的检测方法，采用单节段单频率和多节段多频率相结合的生物电阻抗检测技术，更全面地获得影响指标参数的人体阻抗信息，具有很好的灵活性，能够适应不同部位的血流图测量，其中，传统的kubicek公式为：
改进的kubicek公式为：
其中，composition指的是水分、脂肪、肌肉、蛋白质等人体成分，且系数不同。
本发明的一种基于生物电阻抗技术的血流图建立方法，获取在被测试者四肢之间的不同的激励电极施加不同频率的交流电信号，并利用对应的测量电极采集电压，得到全身各节段的等效电阻抗，对所述等效电阻抗进行机器学习后，得到人体成分生理参数模型，获取所述被测试者的设定部位施加激励测量后，采集得到的对应部位的血流信号，并将所述血流信号进行差分放大、包络检波和微分处理后，绘制出对应部位的阻抗变化量和阻抗微分图，按照设定的程序对所述阻抗微分图自动进行特征的提取后，结合所述人体成分生理参数模型对kubicek公式进行改进，得到血流图模型，更好反映人体的复杂性和差异性。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。
1.一种基于生物电阻抗技术的血流图建立方法，其特征在于，包括：
获取全身各节段的等效电阻抗，得到人体成分生理参数模型；
获取对应部位的血流信号并进行差分放大和微分处理后，得到对应的阻抗微分图；
对所述阻抗微分图进行特征提取后，结合所述人体成分生理参数模型建立血流图模型。
2.如权利要求1所述的一种基于生物电阻抗技术的血流图建立方法，其特征在于，所述获取全身各节段的等效电阻抗，得到人体成分生理参数模型，包括：
将被测试者的全身划分为左上肢、右上肢、左下肢、右下肢和躯干五个身体部分后，获取四肢之间不同的激励电极施加不同频率的交流电信号，并利用对应的测量电极采集电压，得到对应身体部分的等效电阻抗。
3.如权利要求2所述的一种基于生物电阻抗技术的血流图建立方法，其特征在于，所述获取全身各节段的等效电阻抗，得到人体成分生理参数模型，还包括：
对所述等效电阻抗进行机器学习后，得到对应的人体成分和对应部位的围度参数，并建立人体成分生理参数模型。
4.如权利要求3所述的一种基于生物电阻抗技术的血流图建立方法，其特征在于，所述获取对应部位的血流信号并进行差分放大和微分处理后，得到对应的阻抗微分图，包括：
获取所述被测试者的设定部位施加激励测量后，采集得到的对应部位的血流信号，并将所述血流信号进行差分放大、包络检波和微分处理后，绘制出对应部位的阻抗变化量和阻抗微分图。
5.如权利要求4所述的一种基于生物电阻抗技术的血流图建立方法，其特征在于，对所述阻抗微分图进行特征提取后，结合所述人体成分生理参数模型建立血流图模型，包括：
按照设定的程序对所述阻抗微分图自动进行特征的提取后，结合所述人体成分生理参数模型对kubicek公式进行改进，得到血流图模型。
技术总结