人体成分是指人体总含水量、细胞外液和细胞内液、非脂肪量和脂肪量等宏观参数,它们反映了人体的体液平衡状况、营养状况、生长发育状态等病理生理信息,是人体疾病的早期诊断、治疗过程监测的重要辅助手段。生物电阻抗分析法(BIA)是利用生物阻抗进行人体成分分析的一种测量方法,比起传统的测量方法(如皮褶法、水下称重法、双能X线吸收法等)具有快速、简单、无创伤等优点,是近年来人体成分分析领域最流行的方法。本文旨在研制低成本的生物电阻抗谱(BIS)快速测量仪,研究基于BIS测量的人体成分分析方法,建立适合中国人体质特点的人体成分计算方程。主要包括以下三部分内容:1)基于m序列的BIS测量系统的设计。本文克服了目前人体成分分析仪所具有的单频率阻抗测量信息少,扫频阻抗测量速度慢等缺点,选用多频率同步伪随机信号m序列作为激励,研制了一套快速测量系统。测试结果表明,测量系统实现了阻抗谱的高精度测量,幅值相对误差小于0.5%,相位绝对误差小于3.5°。2)对80个志愿者进行样本数据的测量、采集。采用本文所设计的仪器与标准的人体成分分析仪SFB7同时对80位在校大学生进行阻抗谱、人体成分的测量,考虑到人体身高、体重、性别等对人体成分的影响,需要统计每个受试者的这些参数值。3)建立适合中国人体质的人体成分计算的模型方程。本文采用线性回归的方法分析样本数据来预测总水分(TBW)、非脂肪(FFM)的计算方程。此外,建立了人体细胞外液(ECW)与_iR的非线性关系方程。使用本仪器测得的人体成分TBW与标准仪器(SFB7)的相对误差为4.5%以内,非脂肪相对误差为3%以内,细胞外液相对误差为4%以内,细胞内液相对误差为3%以内。