安徽省委副书记、省长王清宪致辞

安徽省人民政府副省长何树山介绍出席嘉宾

其中，第十七届“中国芯”集成电路产业促进大会作为本届大会的重磅细分活动之一，于当日下午揭晓本届“中国芯”优秀产品获奖榜单。芯海科技（股票代码：688595）基于人体成分测量的高精度生物传感AFE芯片 CS1253，在全国227家优秀企业的334款参赛产品中脱颖而出，荣登“中国芯”优秀技术创新产品榜单。

后文将为您详细介绍CS1253的技术特征和产品亮点，字数约计2000字，阅读约需4分钟。

为什么需要关注人体成分呢? 我们知道，通常减肥的人会认为减体重就是减肥。其实这是个误区，因为一样的体重，却有不一样的脂肪含量，其体型区别很大。同时，人体成分还与身体健康息息相关（例如一些慢性病），因此越来越多人会通过持续监测人体成分的变化来指导饮食、运动管理，保持身体的健康状态。

人体由水分、蛋白质、脂肪和无机盐组成，其中约70%是水分，阻抗较小，主要存在于血液、肌肉等。脂肪导电性差，呈现为高阻抗，单位体积中脂肪含量越高阻抗越大。因此，人体成分分析可根据人体阻抗的大小，测量和推断人体脂肪和水分的含量。

人体成分分析有MRI (核磁共振成像）测量、DEXA (双能X线吸收测量)、水中密度测量、BIA (生物电阻抗测量）等多种方法。综合比较起来，生物电阻抗法是在成本，易用性以及准确度方面综合表现比较均衡的方法。

生物电阻抗法（Bioelectric Impedance Analysis）是一种通过电学方法测量人体成分的技术。将微弱的交流电流信号输入人体时，电流会随着电阻小、传导性能较好的体液流转。水分的多少决定着电流通过的通路的宽窄，这个可用阻抗值表示。通过检测电压可以获得生物阻抗值：

BIA设备借助置于体表的电极系统向检测对象输入微小的交流测量电流，准确测量生物电阻抗Z后，代入到获得科学验证的算法中，计算出主要人体成分结果。

BIA测量示意图

随着物质生活的改善，人们愈发重视通过持续的体征监测来进行健康管理。但是，市场上用于人体成分检测的高性能设备（例如智能体脂秤、人体成分分析仪）通常体积、重量较大，不便于随身携带。

因此，在可穿戴领域推动生命体征监测的医疗变革成为趋势。目前，在智能手表、手环等智能穿戴产品中，BIA、PPG、ECG等健康测量技术不断迭代创新，可获得更加精准的人体健康数据。

可穿戴设备的人体阻抗测量可简化成节段模型。I_FINGER、I_WRIST为激励电流端，V_FINGER、V_WRIST为电压测量端（等效电路见 下文图片）。穿戴设备产品（例如智能手表）形态一般是测量上肢阻抗。

穿戴设备BIA示意图

穿戴设备BIA电极示意图

人体皮肤主要有表皮、真皮和皮下组织组成。表皮的角质层相当于一层很薄的绝缘层，类似电容的中间介质，真皮和电极片类似电容器的两极板。

由于汗腺里有少量离子通过，所以可以把表皮模拟为漏电的电容器，类似电容Cs和电阻Rs’的并联。真皮和皮下组织可以近似为电阻Rs，因此实际的人体等效模型会更加复杂化。

➢穿戴设备一般为消费电子产品，因此要求电路功耗低、成本可控。

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