人體成分分析儀簡介

1、“人體成分分析儀”簡介一、引言近年來，隨著人民生活水平的提高，肥胖已經(jīng)成為現(xiàn)代文明社會中的一個嚴(yán)重問題，威脅著人 的生命。肥胖的危害很多，可導(dǎo)致高血壓、高血脂、動脈硬化、脂肪肝、糖尿病、肥胖綜合癥等許 多嚴(yán)重的疾病。人體成分的盈虧及成分相互間的不均衡，會產(chǎn)生上述肥胖所帶來的各種危害或營養(yǎng) 不良。因此，人體成分保持一定的比例是衡量一個人是否健康的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。正確、簡易、快速 地測定出人體成份十分必要，能夠幫助測試者判別自身的健康狀態(tài)。二、人體成分和人體成分分析儀人體是由水分、蛋白質(zhì)、脂肪和礦物質(zhì)四種成分組成的，人體成分是指人體總體重中脂肪成分 和非脂肪成分的比例。人體成分分析儀是一種用測量生物

2、電阻抗(BIA )的方法確定人體成分的儀器。它采用微弱的(人體感覺不到)恒定交流電流，通過人體手、足與電極連接測量人體各部分的電阻抗。人體內(nèi)脂肪為 非導(dǎo)電體，而肌肉水分含量較多，為易導(dǎo)電體。如脂肪含量多，肌肉少，電流通過時生化電阻值相 對較高；反之生化電阻值相對較低。通過以上信息，根據(jù)中國人不同年齡、性別的數(shù)字模型定量分 析人體成分。人體成分分析儀測得的人體成分有：細(xì)胞內(nèi)液、細(xì)胞外液、體內(nèi)總水分、體脂肪、體蛋白、肌 肉、瘦體重、礦物質(zhì)等 8種成分，并推算出11項(xiàng)指標(biāo)，它們是：脂肪百分比、肥胖度、體質(zhì)指數(shù)、 基礎(chǔ)代謝率、標(biāo)準(zhǔn)肌肉、標(biāo)準(zhǔn)體重、體重控制、脂肪控制、肌肉控制、目標(biāo)體重以及水腫系數(shù)等。

3、為了使測試者體態(tài)勻稱，身體健康，儀器可向測試者提出營養(yǎng)措施和運(yùn)動建議。人體成分分析儀是一種對人人都有用的儀器，它并不是一種診斷特定疾病的儀器，而是一種快 速無創(chuàng)測定人的身體狀況并進(jìn)行評估的儀器。它可用于以下用途：(1) 肥胖的診斷、營養(yǎng)狀況的評估。(2) 水腫、骨質(zhì)疏松、身體平衡、透析后體內(nèi)水分改變、激素治療后身體成分的改變。(3) 身體脂肪比例和脂肪分布的測定，可用于健康檢查及老年病診斷，如：高血壓、糖尿病、 動脈硬化和高血脂。(4) 為體重控制、減脂、肌肉訓(xùn)練、營養(yǎng)平衡和診斷疾病等提出科學(xué)有效的依據(jù)。(5) 監(jiān)測癌癥等消耗性疾病(如：HIV )患者的人體細(xì)胞總量。三、人體成分分析儀的應(yīng)用領(lǐng)

4、域1 .醫(yī)院在各大綜合醫(yī)院的內(nèi)分泌科(主要醫(yī)治糖尿病)、心腦血管科、減肥門診、臨床營養(yǎng)科室(上海、北京等地區(qū)的三級甲級醫(yī)院均設(shè)立此科室)等，他們需要對病人定期進(jìn)行體成分測量評定。對 有營養(yǎng)障礙的病人進(jìn)行體成分評估和監(jiān)測。其目的是觀察病人手術(shù)前后、化療前后、治療前后和營 養(yǎng)措施實(shí)施前后體成分（如：患者的人體細(xì)胞總量）的變化。具體來說，人體成分分析儀具有糖尿 病的診療，指導(dǎo)艾滋病病人的恢復(fù)，評價白血病患者病情的作用。2 .美容院在美容院里對吸脂和瘦身的顧客進(jìn)行體成分測量，對體成分評價。3 .健身場所對長期進(jìn)行健身的人， 在每階段健身前后需要對體成分進(jìn)行測量， 以便隨時監(jiān)測運(yùn)動量的大小, 加以科學(xué)調(diào)

5、整。例如韓國海格立斯健身會社采用韓國杰文 D） 200人體成分分析儀，準(zhǔn)確提供受試 者身體的各項(xiàng)機(jī)能指數(shù)，并具有多種綜合評定功能，教練據(jù)此為他們制定科學(xué)的健身計(jì)劃。4 .大專院校對于一些關(guān)注學(xué)生體質(zhì)健康的各級學(xué)校，定期進(jìn)行學(xué)生體質(zhì)健康評估， 需要有人體成分分析儀。學(xué)校里的科研部門（生理實(shí)驗(yàn)室等）進(jìn)行關(guān)于體質(zhì)健康的研究時需要配備人體成分分析儀。對學(xué)校教職員工的健康監(jiān)測也需要對人體成分進(jìn)行評估。5 .運(yùn)動隊(duì)對于有一定規(guī)模的運(yùn)動隊(duì)（北京國家舉重中心等），需要對隊(duì)員進(jìn)行體重監(jiān)控，必需要確切知道每個運(yùn)動員的體成分及其變化情況。尤其對控制體重項(xiàng)目的運(yùn)動員（例如舉重、拳擊、摔跤和體 操等），正確判斷增加體重

6、時是是增加脂肪還是肌肉，脂肪增加需要減肥，增加肌肉是增加力量，以 便提高運(yùn)動成績。另外，對運(yùn)動員進(jìn)行訓(xùn)練監(jiān)測和潛力開發(fā)及對各類藥物的作用進(jìn)行監(jiān)測等，都需 要人體成分分析儀。6 .療養(yǎng)院科研人員要對特殊戰(zhàn)斗人群（如飛行員）進(jìn)行體質(zhì)健康評價，以便更好地指導(dǎo)訓(xùn)練和提升戰(zhàn)斗 力，體成分測量將成為重要的內(nèi)容。另外，日常的健康檢查及老年病（如：高血壓、糖尿病、高血 脂等）的診斷也需要人體成分分析儀。7 .其他如在幼兒園、老年活動中心等許多場所都有隨時能方便測量體成分的儀器的需要。四. 進(jìn)行人體成分分析的主要方法近年來，不少國家專家學(xué)者采用很多方法，研制出了不同的人體成分分析設(shè)備，這些方法的優(yōu) 缺點(diǎn)列表如下

7、：測量方法測試時間誤差國內(nèi)應(yīng)用狀況依賴變量測試儀器費(fèi) 用優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)水下稱 重法約30分鐘3-4%應(yīng)用于試驗(yàn)性研究，實(shí) 際應(yīng)用較少身體密度$5000- $7000傳統(tǒng)的黃 金"測量標(biāo) 準(zhǔn)，對Db有 極好的精度測試時測試者不 能移動，需要將 被試完全浸入水 中。需要準(zhǔn)確測量RV空氣替 代法約5-8分鐘3%國外開始有應(yīng)用，國內(nèi) 相關(guān)報道少身體密度$30000-$35000測試快捷、過 程簡單需要進(jìn)一步的可 靠性研究檢驗(yàn)皮褶法國內(nèi)外應(yīng)用較多皮褶厚度$170-$450對于瘦型受 試者精度較 高，儀器價格 相對低廉測試者需要相當(dāng) 的操作技巧，對 老年和肥胖者不 適用人體參 數(shù)法國內(nèi)外應(yīng)用較多人體各

8、環(huán)節(jié)的圍度、長度$20-$25測量比較簡 單結(jié)果不是很準(zhǔn)確，定量化研究 少生物電 阻抗法國內(nèi)外應(yīng)用較多，但國 內(nèi)應(yīng)用儀器多為國外進(jìn) 口儀器人體電阻抗值$1000-$6500快捷、測試過 程簡單，BIS 能夠進(jìn)行身 體不同部分 的分析，測量 變量較多需要人的水合狀態(tài)，近紅外線吸收法(NIR)約1分鐘>4%國外有較多應(yīng)用報道， 多采用 Futrex系列產(chǎn) 品，國內(nèi)應(yīng)用報道較少$2500- $3500快捷、測試過 程簡單可靠性差，誤差大雙能X射線(DEXA)約30分鐘1%國外應(yīng)用較多，多用于 測量骨密度，國內(nèi)應(yīng)用 報道較少$60000- $80000測量結(jié)果比 較準(zhǔn)確設(shè)備昂貴，對受 試者有X射

9、線輻 射。磁共振法MRI約30分鐘<4%國外有研究報道，國內(nèi) 無報道良好的磁共振 片測試一個人 約2萬元測試準(zhǔn)確設(shè)備極昂貴，拍 攝時間比較長CT約30分鐘<4%國外有應(yīng)用，但國內(nèi)相 關(guān)報道較少CT片測試一個人 約2萬元測試結(jié)果準(zhǔn) 確設(shè)備昂貴，對受 試者有X射線輻 射超聲波國內(nèi)外相關(guān)報道較少鉀同位素測定 法月7-8小時國外有報道，國內(nèi)無報 道同位素稀釋法約7-8小時2%國外多用于多成分模型 分析，國內(nèi)無報道$50-$60/樣本測試比較準(zhǔn) 確需要較長的平衡 時間，操作復(fù)雜脂肪可溶氣體 測定最近相關(guān)應(yīng)用較少平衡時間長，測 量誤差大代謝產(chǎn) 物法最近相關(guān)應(yīng)用較少測量不準(zhǔn)確，操 作復(fù)雜由上表可

10、見，采用生物電阻抗法測定人體成分具有快捷、簡單、準(zhǔn)確、無創(chuàng)傷、無風(fēng)險的優(yōu)點(diǎn), 現(xiàn)已成為全球公認(rèn)的首選方法。五. 國內(nèi)外生物電阻抗法人體成分分析儀現(xiàn)狀根據(jù)生物電阻抗法測定人體體成份的原理，設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的人體成分分析儀，分為單一頻率和多 頻率兩大類。1. 單一頻率的人體成分分析儀:這種儀器一般采用的信號頻率為50KHZ，選用的電流有的800",如美國的RJL, BIA-103 ,北京軍區(qū)軍事醫(yī)學(xué)研究所研制的人體脂肪分析儀（BFA-100 ） ”；而日本生產(chǎn)的TANITA-TB-401和歐 姆龍”身體脂肪測量器（HBF-301 ）則均采用500uA。單一頻率的人體成分分析儀工作一般比較穩(wěn)定,

11、 測量的重復(fù)性較好，且價格比較便宜，適合于進(jìn)行正常人的體脂肪量測量。代表產(chǎn)品有（1）日本生產(chǎn)Omron （歐姆龍）身體脂肪測量器* II：C*t材12* A；北席盅T亠-陽.，-±- I r".十I,.H心士Ml kmaIvT，呃I釣也5 P詩翼,:;I 倍；渦胡魁噸IF謂詐詡、型號：HBF-306其主要特點(diǎn)是： 本體重量：約 230g （含電池重量），本體尺寸：長 197mM 寬128mM 高49mm ,有儲存9個人 的數(shù)據(jù)功能。 以0.1%的單位表示身體脂肪率。 根據(jù)體質(zhì)指數(shù)與身體脂肪率，正確判定肥胖類型。 以基礎(chǔ)代謝量為依據(jù)指定平衡的運(yùn)動及飲食計(jì)劃。(2) 日本生產(chǎn)的

12、 TANITA-TB-401 :體脂百分比顯示體重顯示卩 1!9I1電嚴(yán)性用方便的家庭成園«據(jù)存儲鍵. %11的身高、性別存儲之J啟，按此鍵站上墓卜本款式深圳有廠正在仿制，據(jù)說是德國的專利，賣的情況很好。有點(diǎn)像體重秤，屬于普及型。 以上兩種人體成分分析儀的缺點(diǎn)是： 是單頻率，而且是低頻 50kHz。所以只能測得細(xì)胞外水分，計(jì)算脂肪值精度較差。 這種類型的儀器電極連接方式只有四個電極，只能測得上肢體或下肢體的數(shù)據(jù)，有局限性。 中老年人下肢堆積脂肪多，青年人上肢肌肉發(fā)達(dá)，若用相同的計(jì)算公式誤差較大。TANITA-測試姿勢對測試對象限制條件多：例如運(yùn)動后測試結(jié)果不準(zhǔn)、婦女來月經(jīng)時測試不準(zhǔn)、

13、絕經(jīng)婦女測試 不準(zhǔn)，老年婦女根本無法使用。根據(jù)核磁共振方法校核的結(jié)果看，單一頻率的人體成分分析儀大多使用青年人的數(shù)學(xué)模型, 可適用的年齡段較窄。例如歐姆龍對中年人群測試誤差已經(jīng)較大了。 只能提供脂肪數(shù)據(jù)，不能提供其他人體成分?jǐn)?shù)據(jù)。總之，單一頻率的人體成分分析儀只能稱其為人體脂肪測量儀，只能提供脂肪的參考指標(biāo)，不 能用來定量的分析人體成分。因此它不適合用于醫(yī)院、科研部門、運(yùn)動、減肥中心等場合。2 .多頻的人體成分分析儀這種儀器不僅能夠?qū)φＨ说捏w脂肪量進(jìn)行測量，而且能夠用于測量對于水電解質(zhì)紊亂的病人或每天有大量的體力活動致使體內(nèi)水分狀態(tài)不穩(wěn)定的人，例如每日訓(xùn)練超過10小時的運(yùn)動員、由于其頻率從1

14、KHZ到1MHz，采用800 H的電流。左« KAI 啟« : LA 龍干FnW ail心臟病和腎臟病引起的水電解質(zhì)紊亂的病人。 如美國專利韓國生產(chǎn)的INBODY 3.0和杰文T SCAN 其測量頻率分另為 5KHZ、50KHZ、250KHz、500KHz，測量電流為 250yA。美國生產(chǎn)的 HYDRA ECF/ICF 4200 和韓國生產(chǎn)的 INBODY-720 ,八個電極與人體的連接方式bdio/yi i P1-TB.EZ3Ahl* tlJT*V-：11! 1i r lAPAirn 川 nd燉inw'Wm 73 fl Fi H 電H4t> i制V IIIn

15、ii-HlIn body提供的基本參數(shù)m I ei«i r'l II.A'r-.罰*H 二N而OMfrhVW * 屮PM4工卄I MWWU職r < a-LuB Ml H 迪打印表格這類儀器的最大特點(diǎn):TTl i亠U.C ：； b n ir r Z i 1m H zrfiP七口-U!1:尹："W.1IH iBJM 惜 E徂RI »»電極8個接觸電極系統(tǒng)頻率范圍5 kHz、50 kHz、250 kHz、500kHz（純交流）測量位點(diǎn)右臂、左臂、軀干、左腿、右腿輸出細(xì)胞內(nèi)液體（L） 細(xì)胞外液體（L） 蛋白質(zhì)重量（kg） 礦物質(zhì)重量（kg）

16、 脂肪重量（kg） 身體總含水重（L） 軟組織去脂體重（kg） 去脂身體物質(zhì)重（kg） 身體重量（kg） 體脂百分比（%） 脂肪分配（WHR） 身體部分體液分配（L） 基礎(chǔ)代謝率 生物電阻值（Q） 最大250 g A （穩(wěn)定）輸出電流最大1.25伏輸出電壓AC 100-120/200-240V. 50/60HZ消耗額定功率提供額定功率40VA顯示元件320 X240點(diǎn)像素液晶顯示器計(jì)算機(jī)接口9針平行接口打印機(jī)接口25-針平行接口（ PCL3以上）主鍵盤接口P S/2 接口機(jī)器尺寸520X870X1200 （mm,寬 X長 X高）機(jī)器重量45kg測壓元件應(yīng)變式單點(diǎn)測量平臺（20 250kg :測

17、量時間少于2分鐘溫度范圍10 40oC相對濕度30 80%大氣壓強(qiáng)范圍500 1060hPa受試者年齡限制7 80 歲由于多頻人體成分分析儀采用多種頻率進(jìn)行測量，尤其具有250kHz以上頻率，所以可以測得細(xì)胞內(nèi)水分，測試人體總水量的數(shù)據(jù)是準(zhǔn)確的。能準(zhǔn)確測得細(xì)胞內(nèi)外水分，就可準(zhǔn)確計(jì)算蛋白、肌肉和脂肪等成分的重量。由于采用8個電極，可以測得全身體成分。In body系列測試項(xiàng)目較多，提供信息較全。國外多頻人體成分分析儀的弱點(diǎn)：但是由于不同國外多頻人體成分分析儀提供的計(jì)算體成分的數(shù)學(xué)模型是根據(jù)美國人建立的， 民族飲食結(jié)構(gòu)不同，體成分也有差異，因而用這些儀器測中國人誤差大于5 %以上。料得知,國外人體

18、成分分析儀提供的計(jì)算體成分的數(shù)學(xué)模型沒有經(jīng)過準(zhǔn)確的方法進(jìn)行校準(zhǔn)。據(jù)發(fā)表資至今他們只用腹部某一斷層的CT片中的脂肪值推算全身脂肪量，必然導(dǎo)致測量誤差很大。測試時間過長，大約要兩分鐘以上。由于是用肌肉量單參數(shù)評價，比較片面，因此評價標(biāo)準(zhǔn)不科學(xué)。 韓國杰文產(chǎn)品是用熱敏打印機(jī)，打印資料不易保存，提供信息較少。3.結(jié)論(1)測試頻率：從電阻抗儀原理分析，低于250kHz單頻率儀器是不可能測出細(xì)胞內(nèi)水分的,(2) 足或雙手， 地方。而測不出細(xì)胞內(nèi)水分就不能準(zhǔn)確估算出人體瘦體重，也就不可能計(jì)算出準(zhǔn)確的脂肪量。因此，單頻 率普及型是不能準(zhǔn)確測出人體成分的，包括脂肪量。至于多高的頻率能測出全部水份，根據(jù)測試的

19、結(jié)果，500kHz已足以，因?yàn)?50kHz測得的電阻值與500kHz已經(jīng)所差無幾。測試電極數(shù)與測試位置：眾所周知，電流是以最短和電阻率最小的路線傳導(dǎo)，因此只測雙 而卻將軀干忽略，這是使產(chǎn)生測試誤差的重要因素，因?yàn)檐|干是儲存脂肪和水份最多的(3)有的儀器有不同的限制條件：例如歐姆龍不能測試婦女月經(jīng)期、絕經(jīng)后和運(yùn)動后等情況；不能測試剛剛運(yùn)動完的人群；但對青年人測試比較準(zhǔn)確，對中年以上人群誤差較大。采用In body儀器進(jìn)行測試，如水腫系數(shù)大于 0.35則不予以評分。(4)國外儀器的致命缺點(diǎn)：大部分的儀器只建立一種數(shù)學(xué)模型，沒有考慮年齡和性別因素；而 且數(shù)學(xué)模型是用外國人測試數(shù)據(jù)建立的，其計(jì)算結(jié)果誤

20、差必然很大。六. 中體同方牌人體成分分析儀的優(yōu)勢1.在綜合分析國內(nèi)外儀器優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)制造了中體同方人體成分分析儀。2. 儀器結(jié)構(gòu)輕巧，使用方便，測試快捷。3. 儀器穩(wěn)定性好，測試精度高，測試數(shù)據(jù)重復(fù)性好。4. 界面聲情并貌，直觀，操作簡便。5. 具有方便查詢的數(shù)據(jù)庫，可存儲10000條歷史記錄。6提供參數(shù)多樣全面。(1)測量數(shù)值6個：三個頻率兩種測試方法的電阻抗值。(3)計(jì)算參數(shù)2個：細(xì)胞外水和細(xì)胞總水量。派生指標(biāo)11項(xiàng)：細(xì)胞內(nèi)水、肌肉重、瘦體重、蛋白質(zhì)重、骨質(zhì)重、脂肪重、脂肪百分比、水腫系數(shù)、肥胖度、體質(zhì)系數(shù)和基礎(chǔ)代謝率。指導(dǎo)性指標(biāo)6項(xiàng)：目標(biāo)體重、體重控制、標(biāo)準(zhǔn)肌肉重、肌肉控制、脂肪控

21、制、標(biāo)準(zhǔn)體重。7. 中體同方人體成分分析儀評價指標(biāo)更科學(xué)，更符合中國人。國外只以肌肉含量評價分，我們是以肌肉、蛋白質(zhì)、脂肪和骨質(zhì)等成分加權(quán)評價。8. 提出了符合中國人體條件的切實(shí)可行的運(yùn)動和營養(yǎng)建議。CT、國際9. 用核磁共振圖像全身脂肪量作為金標(biāo)準(zhǔn)，校核與建立計(jì)算體成分的數(shù)學(xué)模型。對比國外是用腹部某一斷層脂肪面積作為全身脂肪量的校準(zhǔn)值，中體同方的方法更為準(zhǔn)確。中體同方人體成分分析的軟件適合中國人的數(shù)學(xué)模型，體育鍛煉建議與營養(yǎng)措施以及用核磁共 振圖像全身掃描作為電阻抗法測試人體成份的金標(biāo)準(zhǔn)等，都屬于我們的獨(dú)立自主知識產(chǎn)權(quán)，并且均 屬于國際先進(jìn)水平。為此中體同方人體成分分析獲得我國實(shí)用新型專利和

22、發(fā)明專利的受理，也得到 英國國際科學(xué)中心的認(rèn)可，并獲得他們舉辦的第一屆國際發(fā)明博覽會最高獎項(xiàng)金皇冠獎高新技術(shù)成果證書以及國際知識產(chǎn)權(quán)評估報告，英國國際科學(xué)中心的評獎結(jié)論是：中體同方牌人體成分分析具有獨(dú)立知識產(chǎn)權(quán)，高新技術(shù)含量高，符合英國國際科學(xué)中心國際高新技術(shù)成果標(biāo)準(zhǔn), 處于世界先進(jìn)水平，且應(yīng)用范圍廣泛，有廣闊的市場前景。10. 價格相對低廉。七. 關(guān)鍵詞解釋見附頁身體導(dǎo)電部分(瘦體重)和絕緣部分(脂肪組織)阻抗不同，結(jié)合身高、體重、性別、年齡等修正系數(shù)，計(jì)算身體內(nèi)各種成分的重量和比例身體質(zhì)量指數(shù)(Body mass index,BMI)=體重(kg)/身高(m)2,是國際通用的主要反映人體充實(shí)度 的評價指標(biāo)體重指數(shù)在20到24.9之間為健康0,25到29.9