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近年来,我国老龄化人口和失能患者数量群体愈发庞大,肌肉功能障碍作为该群体日渐高发的常见病症,对康复保健服务和相关医疗设备研发带来了新的挑战。生物电阻抗测量及其相关技术可对人体组织状态进行有效评估,具备无创和实时监控的优势,是针对肌肉病症理想的康复检测方案。而当下的生物电阻抗测量研究主要集中于临床医学成像,对肌肉康复保健检测的实验和应用探究较少。本文从生物组织电阻抗原理出发,以四电极测量法为基础,采用多款低功耗集成芯片,设计生物电阻抗电子测量系统,通过仿体和在体实验,探讨人体电阻抗的变化特性,为生物电阻抗测量在肌肉康复保健领域的应用提供评估方案和思路。具体研究内容如下:首先,基于生物电阻抗测量的相关原理和方式,对生物组织进行等效电路模型抽象,设计生物电阻抗测量系统对待测生物组织的阻抗值和相位进行检测。系统包含单-双极性电源转换管理模块、频率50Hz-1 MHz、幅度1-10V可调的正弦信号发生器、±3%高精度输出的交流恒流源、高灵敏度和高精度的相位检测和阻抗检测模块以及主控MCU,并对系统进行了相应的电气测试和功能验证。其次,对电子系统进行功能性验证和精度分析。以LCR表的测量结果作为参照,系统对阻抗值的检测误差精度在5%以内,相位差的检测误差精度在110%以内。探究仿体电阻抗的幅频特性和相频特性,为在体实验提供参考依据。以ICNIRP2010导则中人体电场强度基本限值在10kHz-1 MHz下不得超过1.35×1010-4f作为限值标准,对电子系统应用于人体实验的电磁安全性进行了仿真论证,结果表明设置系统频率在50 kHz以上、幅值在1 mA-3 mA的激励电流信号作用于人体是较为合适的。最后,开展人体电阻抗在体测量实验,分析不同部位下人体电阻抗值幅频和相频特性。以肌肉电阻抗图(Electrical Impedance Myography,EIM)探索肌肉疲劳的评估标准,基于实验结果,尝试性地提出了两种针对肌肉疲劳的评价方案:当实验客体的肌肉电阻抗值下降至41 Ω-51 Ω的范围内,或肌肉电阻抗值较静态初始值的下降幅度达到8Ω时,可认为实验客体的肌肉处于疲劳状态。并引入了表面肌电信号(Surface Electromyography,sEMG)方法的MNF值测量结果作为评价方案的比照。本文立足于科学方法研究生物电阻抗的相关性质,以样机研制为依托,旨在为生物电阻抗测量技术在肌肉康复检测领域的应用提供思路和方案。