人体成分分析仪简介

1、“人体成分分析仪”简介一、引言近年来，随着人民生活水平的提高，肥胖已经成为现代文明社会中的一个严重问题，威胁着人 的生命。肥胖的危害很多，可导致高血压、高血脂、动脉硬化、脂肪肝、糖尿病、肥胖综合症等许 多严重的疾病。人体成分的盈亏及成分相互间的不均衡，会产生上述肥胖所带来的各种危害或营养 不良。因此，人体成分保持一定的比例是衡量一个人是否健康的重要标准之一。正确、简易、快速 地测定出人体成份十分必要，能够帮助测试者判别自身的健康状态。二、人体成分和人体成分分析仪人体是由水分、蛋白质、脂肪和矿物质四种成分组成的，人体成分是指人体总体重中脂肪成分 和非脂肪成分的比例。人体成分分析仪是一种用测量生物

2、电阻抗(BIA )的方法确定人体成分的仪器。它采用微弱的(人体感觉不到)恒定交流电流，通过人体手、足与电极连接测量人体各部分的电阻抗。人体内脂肪为 非导电体，而肌肉水分含量较多，为易导电体。如脂肪含量多，肌肉少，电流通过时生化电阻值相 对较高；反之生化电阻值相对较低。通过以上信息，根据中国人不同年龄、性别的数字模型定量分 析人体成分。人体成分分析仪测得的人体成分有：细胞内液、细胞外液、体内总水分、体脂肪、体蛋白、肌 肉、瘦体重、矿物质等 8种成分，并推算出11项指标，它们是：脂肪百分比、肥胖度、体质指数、 基础代谢率、标准肌肉、标准体重、体重控制、脂肪控制、肌肉控制、目标体重以及水肿系数等。

3、为了使测试者体态匀称，身体健康，仪器可向测试者提出营养措施和运动建议。人体成分分析仪是一种对人人都有用的仪器，它并不是一种诊断特定疾病的仪器，而是一种快 速无创测定人的身体状况并进行评估的仪器。它可用于以下用途：(1) 肥胖的诊断、营养状况的评估。(2) 水肿、骨质疏松、身体平衡、透析后体内水分改变、激素治疗后身体成分的改变。(3) 身体脂肪比例和脂肪分布的测定，可用于健康检查及老年病诊断，如：高血压、糖尿病、 动脉硬化和高血脂。(4) 为体重控制、减脂、肌肉训练、营养平衡和诊断疾病等提出科学有效的依据。(5) 监测癌症等消耗性疾病(如：HIV )患者的人体细胞总量。三、人体成分分析仪的应用领

4、域1 .医院在各大综合医院的内分泌科(主要医治糖尿病)、心脑血管科、减肥门诊、临床营养科室(上海、北京等地区的三级甲级医院均设立此科室)等，他们需要对病人定期进行体成分测量评定。对 有营养障碍的病人进行体成分评估和监测。其目的是观察病人手术前后、化疗前后、治疗前后和营 养措施实施前后体成分（如：患者的人体细胞总量）的变化。具体来说，人体成分分析仪具有糖尿 病的诊疗，指导艾滋病病人的恢复，评价白血病患者病情的作用。2 .美容院在美容院里对吸脂和瘦身的顾客进行体成分测量，对体成分评价。3 .健身场所对长期进行健身的人， 在每阶段健身前后需要对体成分进行测量， 以便随时监测运动量的大小, 加以科学调

5、整。例如韩国海格立斯健身会社采用韩国杰文 D） 200人体成分分析仪，准确提供受试 者身体的各项机能指数，并具有多种综合评定功能，教练据此为他们制定科学的健身计划。4 .大专院校对于一些关注学生体质健康的各级学校，定期进行学生体质健康评估， 需要有人体成分分析仪。学校里的科研部门（生理实验室等）进行关于体质健康的研究时需要配备人体成分分析仪。对学校教职员工的健康监测也需要对人体成分进行评估。5 .运动队对于有一定规模的运动队（北京国家举重中心等），需要对队员进行体重监控，必需要确切知道每个运动员的体成分及其变化情况。尤其对控制体重项目的运动员（例如举重、拳击、摔跤和体 操等），正确判断增加体重

6、时是是增加脂肪还是肌肉，脂肪增加需要减肥，增加肌肉是增加力量，以 便提高运动成绩。另外，对运动员进行训练监测和潜力开发及对各类药物的作用进行监测等，都需 要人体成分分析仪。6 .疗养院科研人员要对特殊战斗人群（如飞行员）进行体质健康评价，以便更好地指导训练和提升战斗 力，体成分测量将成为重要的内容。另外，日常的健康检查及老年病（如：高血压、糖尿病、高血 脂等）的诊断也需要人体成分分析仪。7 .其他如在幼儿园、老年活动中心等许多场所都有随时能方便测量体成分的仪器的需要。四. 进行人体成分分析的主要方法近年来，不少国家专家学者采用很多方法，研制出了不同的人体成分分析设备，这些方法的优 缺点列表如下

7、：测量方法测试时间误差国内应用状况依赖变量测试仪器费 用优点缺点水下称 重法约30分钟3-4%应用于试验性研究，实 际应用较少身体密度$5000- $7000传统的黄 金"测量标 准，对Db有 极好的精度测试时测试者不 能移动，需要将 被试完全浸入水 中。需要准确测量RV空气替 代法约5-8分钟3%国外开始有应用，国内 相关报道少身体密度$30000-$35000测试快捷、过 程简单需要进一步的可 靠性研究检验皮褶法国内外应用较多皮褶厚度$170-$450对于瘦型受 试者精度较 高，仪器价格 相对低廉测试者需要相当 的操作技巧，对 老年和肥胖者不 适用人体参 数法国内外应用较多人体各

8、环节的围度、长度$20-$25测量比较简 单结果不是很准确，定量化研究 少生物电 阻抗法国内外应用较多，但国 内应用仪器多为国外进 口仪器人体电阻抗值$1000-$6500快捷、测试过 程简单，BIS 能够进行身 体不同部分 的分析，测量 变量较多需要人的水合状态，近红外线吸收法(NIR)约1分钟>4%国外有较多应用报道， 多采用 Futrex系列产 品，国内应用报道较少$2500- $3500快捷、测试过 程简单可靠性差，误差大双能X射线(DEXA)约30分钟1%国外应用较多，多用于 测量骨密度，国内应用 报道较少$60000- $80000测量结果比 较准确设备昂贵，对受 试者有X射

9、线辐 射。磁共振法MRI约30分钟<4%国外有研究报道，国内 无报道良好的磁共振 片测试一个人 约2万元测试准确设备极昂贵，拍 摄时间比较长CT约30分钟<4%国外有应用，但国内相 关报道较少CT片测试一个人 约2万元测试结果准 确设备昂贵，对受 试者有X射线辐 射超声波国内外相关报道较少钾同位素测定 法月7-8小时国外有报道，国内无报 道同位素稀释法约7-8小时2%国外多用于多成分模型 分析，国内无报道$50-$60/样本测试比较准 确需要较长的平衡 时间，操作复杂脂肪可溶气体 测定最近相关应用较少平衡时间长，测 量误差大代谢产 物法最近相关应用较少测量不准确，操 作复杂由上表可

10、见，采用生物电阻抗法测定人体成分具有快捷、简单、准确、无创伤、无风险的优点, 现已成为全球公认的首选方法。五. 国内外生物电阻抗法人体成分分析仪现状根据生物电阻抗法测定人体体成份的原理，设计和生产的人体成分分析仪，分为单一频率和多 频率两大类。1. 单一频率的人体成分分析仪:这种仪器一般采用的信号频率为50KHZ，选用的电流有的800",如美国的RJL, BIA-103 ,北京军区军事医学研究所研制的人体脂肪分析仪（BFA-100 ） ”；而日本生产的TANITA-TB-401和欧 姆龙”身体脂肪测量器（HBF-301 ）则均采用500uA。单一频率的人体成分分析仪工作一般比较稳定,

11、 测量的重复性较好，且价格比较便宜，适合于进行正常人的体脂肪量测量。代表产品有（1）日本生产Omron （欧姆龙）身体脂肪测量器* II：C*t材12* A；北席盅T亠-阳.，-±- I r".十I,.H心士Ml kmaIvT，呃I釣也5 P诗翼,:;I 倍；渦胡魁吨IF謂詐詡、型号：HBF-306其主要特点是： 本体重量：约 230g （含电池重量），本体尺寸：长 197mM 宽128mM 高49mm ,有储存9个人 的数据功能。 以0.1%的单位表示身体脂肪率。 根据体质指数与身体脂肪率，正确判定肥胖类型。 以基础代谢量为依据指定平衡的运动及饮食计划。(2) 日本生产的

12、 TANITA-TB-401 :体脂百分比显示体重显示卩 1!9I1电严性用方便的家庭成园«据存储键. %11的身高、性别存储之J启，按此键站上墓卜本款式深圳有厂正在仿制，据说是德国的专利，卖的情况很好。有点像体重秤，属于普及型。 以上两种人体成分分析仪的缺点是： 是单频率，而且是低频 50kHz。所以只能测得细胞外水分，计算脂肪值精度较差。 这种类型的仪器电极连接方式只有四个电极，只能测得上肢体或下肢体的数据，有局限性。 中老年人下肢堆积脂肪多，青年人上肢肌肉发达，若用相同的计算公式误差较大。TANITA-测试姿势对测试对象限制条件多：例如运动后测试结果不准、妇女来月经时测试不准、

13、绝经妇女测试 不准，老年妇女根本无法使用。根据核磁共振方法校核的结果看，单一频率的人体成分分析仪大多使用青年人的数学模型, 可适用的年龄段较窄。例如欧姆龙对中年人群测试误差已经较大了。 只能提供脂肪数据，不能提供其他人体成分数据。总之，单一频率的人体成分分析仪只能称其为人体脂肪测量仪，只能提供脂肪的参考指标，不 能用来定量的分析人体成分。因此它不适合用于医院、科研部门、运动、减肥中心等场合。2 .多频的人体成分分析仪这种仪器不仅能够对正常人的体脂肪量进行测量，而且能够用于测量对于水电解质紊乱的病人或每天有大量的体力活动致使体内水分状态不稳定的人，例如每日训练超过10小时的运动员、由于其频率从1

14、KHZ到1MHz，采用800 H的电流。左« KAI 启« : LA 龍干FnW ail心脏病和肾脏病引起的水电解质紊乱的病人。 如美国专利韩国生产的INBODY 3.0和杰文T SCAN 其测量频率分另为 5KHZ、50KHZ、250KHz、500KHz，测量电流为 250yA。美国生产的 HYDRA ECF/ICF 4200 和韩国生产的 INBODY-720 ,八个电极与人体的连接方式bdio/yi i P1-TB.EZ3Ahl* tlJT*V-：11! 1i r lAPAirn 川 nd炖inw'Wm 73 fl Fi H 电H4t> i制V IIIn

15、ii-HlIn body提供的基本参数m I ei«i r'l II.A'r-.罰*H 二N而OMfrhVW * 屮PM4工卄I MWWU职r < a-LuB Ml H 迪打印表格这类仪器的最大特点: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 »»电极8个接触电极系统频率范围5 kHz、50 kHz、250 kHz、500kHz（纯交流）测量位点右臂、左臂、躯干、左腿、右腿输出细胞内液体（L） 细胞外液体（L） 蛋白质重量（kg） 矿物质重量（kg）

16、 脂肪重量（kg） 身体总含水重（L） 软组织去脂体重（kg） 去脂身体物质重（kg） 身体重量（kg） 体脂百分比（%） 脂肪分配（WHR） 身体部分体液分配（L） 基础代谢率 生物电阻值（Q） 最大250 g A （稳定）输出电流最大1.25伏输出电压AC 100-120/200-240V. 50/60HZ消耗额定功率提供额定功率40VA显示元件320 X240点像素液晶显示器计算机接口9针平行接口打印机接口25-针平行接口（ PCL3以上）主键盘接口P S/2 接口机器尺寸520X870X1200 （mm,宽 X长 X高）机器重量45kg测压元件应变式单点测量平台（20 250kg :测

17、量时间少于2分钟温度范围10 40oC相对湿度30 80%大气压强范围500 1060hPa受试者年龄限制7 80 岁由于多频人体成分分析仪采用多种频率进行测量，尤其具有250kHz以上频率，所以可以测得细胞内水分，测试人体总水量的数据是准确的。能准确测得细胞内外水分，就可准确计算蛋白、肌肉和脂肪等成分的重量。由于采用8个电极，可以测得全身体成分。In body系列测试项目较多，提供信息较全。国外多频人体成分分析仪的弱点：但是由于不同国外多频人体成分分析仪提供的计算体成分的数学模型是根据美国人建立的， 民族饮食结构不同，体成分也有差异，因而用这些仪器测中国人误差大于5 %以上。料得知,国外人体

18、成分分析仪提供的计算体成分的数学模型没有经过准确的方法进行校准。据发表资至今他们只用腹部某一断层的CT片中的脂肪值推算全身脂肪量，必然导致测量误差很大。测试时间过长，大约要两分钟以上。由于是用肌肉量单参数评价，比较片面，因此评价标准不科学。 韩国杰文产品是用热敏打印机，打印资料不易保存，提供信息较少。3.结论(1)测试频率：从电阻抗仪原理分析，低于250kHz单频率仪器是不可能测出细胞内水分的,(2) 足或双手， 地方。而测不出细胞内水分就不能准确估算出人体瘦体重，也就不可能计算出准确的脂肪量。因此，单频 率普及型是不能准确测出人体成分的，包括脂肪量。至于多高的频率能测出全部水份，根据测试的

19、结果，500kHz已足以，因为250kHz测得的电阻值与500kHz已经所差无几。测试电极数与测试位置：众所周知，电流是以最短和电阻率最小的路线传导，因此只测双 而却将躯干忽略，这是使产生测试误差的重要因素，因为躯干是储存脂肪和水份最多的(3)有的仪器有不同的限制条件：例如欧姆龙不能测试妇女月经期、绝经后和运动后等情况；不能测试刚刚运动完的人群；但对青年人测试比较准确，对中年以上人群误差较大。采用In body仪器进行测试，如水肿系数大于 0.35则不予以评分。(4)国外仪器的致命缺点：大部分的仪器只建立一种数学模型，没有考虑年龄和性别因素；而 且数学模型是用外国人测试数据建立的，其计算结果误

20、差必然很大。六. 中体同方牌人体成分分析仪的优势1.在综合分析国内外仪器优缺点的基础上设计制造了中体同方人体成分分析仪。2. 仪器结构轻巧，使用方便，测试快捷。3. 仪器稳定性好，测试精度高，测试数据重复性好。4. 界面声情并貌，直观，操作简便。5. 具有方便查询的数据库，可存储10000条历史记录。6提供参数多样全面。(1)测量数值6个：三个频率两种测试方法的电阻抗值。(3)计算参数2个：细胞外水和细胞总水量。派生指标11项：细胞内水、肌肉重、瘦体重、蛋白质重、骨质重、脂肪重、脂肪百分比、水肿系数、肥胖度、体质系数和基础代谢率。指导性指标6项：目标体重、体重控制、标准肌肉重、肌肉控制、脂肪控

21、制、标准体重。7. 中体同方人体成分分析仪评价指标更科学，更符合中国人。国外只以肌肉含量评价分，我们是以肌肉、蛋白质、脂肪和骨质等成分加权评价。8. 提出了符合中国人体条件的切实可行的运动和营养建议。CT、国际9. 用核磁共振图像全身脂肪量作为金标准，校核与建立计算体成分的数学模型。对比国外是用腹部某一断层脂肪面积作为全身脂肪量的校准值，中体同方的方法更为准确。中体同方人体成分分析的软件适合中国人的数学模型，体育锻炼建议与营养措施以及用核磁共 振图像全身扫描作为电阻抗法测试人体成份的金标准等，都属于我们的独立自主知识产权，并且均 属于国际先进水平。为此中体同方人体成分分析获得我国实用新型专利和

22、发明专利的受理，也得到 英国国际科学中心的认可，并获得他们举办的第一届国际发明博览会最高奖项金皇冠奖高新技术成果证书以及国际知识产权评估报告，英国国际科学中心的评奖结论是：中体同方牌人体成分分析具有独立知识产权，高新技术含量高，符合英国国际科学中心国际高新技术成果标准, 处于世界先进水平，且应用范围广泛，有广阔的市场前景。10. 价格相对低廉。七. 关键词解释见附页身体导电部分(瘦体重)和绝缘部分(脂肪组织)阻抗不同，结合身高、体重、性别、年龄等修正系数，计算身体内各种成分的重量和比例身体质量指数(Body mass index,BMI)=体重(kg)/身高(m)2,是国际通用的主要反映人体充实度 的评价指标体重指数在20到24.9之间为健康0,25到29.9