安徽省委副書記、省長王清憲致辭

安徽省人民政府副省長何樹山介紹出席嘉賓

其中，第十七屆“中國芯”集成電路產(chǎn)業(yè)促進(jìn)大會(huì)作為本屆大會(huì)的重磅細(xì)分活動(dòng)之一，于當(dāng)日下午揭曉本屆“中國芯”優(yōu)秀產(chǎn)品獲獎(jiǎng)榜單。芯海科技（股票代碼：688595）基于人體成分測量的高精度生物傳感AFE芯片 CS1253，在全國227家優(yōu)秀企業(yè)的334款參賽產(chǎn)品中脫穎而出，榮登“中國芯”優(yōu)秀技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)品榜單。

后文將為您詳細(xì)介紹CS1253的技術(shù)特征和產(chǎn)品亮點(diǎn)，字?jǐn)?shù)約計(jì)2000字，閱讀約需4分鐘。

為什么需要關(guān)注人體成分呢? 我們知道，通常減肥的人會(huì)認(rèn)為減體重就是減肥。其實(shí)這是個(gè)誤區(qū)，因?yàn)橐粯拥捏w重，卻有不一樣的脂肪含量，其體型區(qū)別很大。同時(shí)，人體成分還與身體健康息息相關(guān)（例如一些慢性病），因此越來越多人會(huì)通過持續(xù)監(jiān)測人體成分的變化來指導(dǎo)飲食、運(yùn)動(dòng)管理，保持身體的健康狀態(tài)。

人體由水分、蛋白質(zhì)、脂肪和無機(jī)鹽組成，其中約70%是水分，阻抗較小，主要存在于血液、肌肉等。脂肪導(dǎo)電性差，呈現(xiàn)為高阻抗，單位體積中脂肪含量越高阻抗越大。因此，人體成分分析可根據(jù)人體阻抗的大小，測量和推斷人體脂肪和水分的含量。

人體成分分析有MRI (核磁共振成像）測量、DEXA (雙能X線吸收測量)、水中密度測量、BIA (生物電阻抗測量）等多種方法。綜合比較起來，生物電阻抗法是在成本，易用性以及準(zhǔn)確度方面綜合表現(xiàn)比較均衡的方法。

生物電阻抗法（Bioelectric Impedance Analysis）是一種通過電學(xué)方法測量人體成分的技術(shù)。將微弱的交流電流信號輸入人體時(shí)，電流會(huì)隨著電阻小、傳導(dǎo)性能較好的體液流轉(zhuǎn)。水分的多少?zèng)Q定著電流通過的通路的寬窄，這個(gè)可用阻抗值表示。通過檢測電壓可以獲得生物阻抗值：

BIA設(shè)備借助置于體表的電極系統(tǒng)向檢測對象輸入微小的交流測量電流，準(zhǔn)確測量生物電阻抗Z后，代入到獲得科學(xué)驗(yàn)證的算法中，計(jì)算出主要人體成分結(jié)果。

BIA測量示意圖

隨著物質(zhì)生活的改善，人們愈發(fā)重視通過持續(xù)的體征監(jiān)測來進(jìn)行健康管理。但是，市場上用于人體成分檢測的高性能設(shè)備（例如智能體脂秤、人體成分分析儀）通常體積、重量較大，不便于隨身攜帶。

因此，在可穿戴領(lǐng)域推動(dòng)生命體征監(jiān)測的醫(yī)療變革成為趨勢。目前，在智能手表、手環(huán)等智能穿戴產(chǎn)品中，BIA、PPG、ECG等健康測量技術(shù)不斷迭代創(chuàng)新，可獲得更加精準(zhǔn)的人體健康數(shù)據(jù)。

可穿戴設(shè)備的人體阻抗測量可簡化成節(jié)段模型。I_FINGER、I_WRIST為激勵(lì)電流端，V_FINGER、V_WRIST為電壓測量端（等效電路見 下文圖片）。穿戴設(shè)備產(chǎn)品（例如智能手表）形態(tài)一般是測量上肢阻抗。

穿戴設(shè)備BIA示意圖

穿戴設(shè)備BIA電極示意圖

人體皮膚主要有表皮、真皮和皮下組織組成。表皮的角質(zhì)層相當(dāng)于一層很薄的絕緣層，類似電容的中間介質(zhì)，真皮和電極片類似電容器的兩極板。

由于汗腺里有少量離子通過，所以可以把表皮模擬為漏電的電容器，類似電容Cs和電阻Rs’的并聯(lián)。真皮和皮下組織可以近似為電阻Rs，因此實(shí)際的人體等效模型會(huì)更加復(fù)雜化。

?穿戴設(shè)備一般為消費(fèi)電子產(chǎn)品，因此要求電路功耗低、成本可控。

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