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中国医疗器械信息 2004年第10卷第1期 综述 Vol.10No.1Jan.2004 CHINAMEDICALDEVICEINFORMATION 文章编号:1006-6586(2004)01-0021-05 生物电阻抗测量技术 任超世 中国医学科学院生物医学工程研究所(天津,300192) 内容提要:以人体组织的阻抗特性为基础,阐明了简化模型,血液电阻率,细胞膜容抗以及呼吸干扰等对血流图测量准确性 和重复性的影响;比较了采用全身测量、分段测量和多频率方法行人体成分分析(BIA)测量时的优缺点;提出采用 阻抗测量建立有效的胃动力学评价方法;展现了代表生物阻抗测量技术发展方向的电阻抗断层成像技术(EIT)的 诱人应用前景。 关键词电阻抗测量阻抗血流图人体成分分析胃动力电阻抗断层成像 中图分类号:R318.04文献标识码:A ElectricalBioimpedanceMeasurementTechnology RENChao-shi (InstituteofBiomedicalEngineering,ChineseAcademyofMedical Sciences&PekingUnionMedicalCollege,Tianjin300192) Abstract:Basedonthetissueimpedancepropertyofhumanbody,theinfluencesofsimplifiedmodel,bloodresistivity,cell reactanceandbreathdisturbonveracityandrepeatabilityofimpedancerheogrammeasurementhavebeen showed.Advantagesanddisadvantagesofbioelectricalimpedanceanalysisusingwholebody,subsectionbody, multi-frequencymeasurementshavebeencompared.Aneffectiveevaluatingmethodofgastricmotilityadopting impedancemeasurementhasbeenproposed.ThecaptivatingapplicationrespectsofElectricalImpedance Tomography,itrepresentsthedevelopmentorientationofimpedancebioelectricalmeasurement,hasbeen revealed. Keywords:impedancebioelectricalmeasurement,impedancerheogram,bioelectricalimpedanceanalysis,gastricmotility, electricalimpedancetomography 1引言 生物电阻抗测量(ElectricalBioimpedance以电阻抗断层成像技术(EIT)为发展方向的新一代生物 Measurement),或简称阻抗技术,是一种利用生物组织与阻抗技术正吸引着各国越来越多的研究者。国内的生物阻抗 器官的电特性及其变化规律提取与人体生理、病理状况相关技术以应用研究为主,以各种阻抗、导纳血流图为代表的生 的生物医学信息的检测技术。它通常是借助置于体表的电极物阻抗技术已广泛用于临床,并不断取得进展,临床应用水 系统向检测对象送入一微小的交流测量电流或电压,检测相平较高。 应的电阻抗及其变化,然后根据不同的应用目的,获取相关 的生理和病理信息。它具有无创、无害,廉价、操作简单和2人体组织阻抗特性 功能信息丰富等特点,医生和病人易于接受。 国外的生物电阻抗测量技术在基础研究方面水平较高,人体的基本构造单位是细胞。细胞被一层具有特殊结 收稿日期:2003-11-17 作者简介:任超世教授,中国医学科学院生物医学工程研究所研究员,中国协和医科大学博士生导师 21 CHINAMEDICALDEVICEINFORMATION 综述中国医疗器械信息 构和功能的半透性膜所包被,称作细胞膜或质膜,它允许某应是一个与心脏活动和心博出量基本上无关的参数,但由于 些物质有选择地通过,同时又严格地保持细胞内物质成分的ZS>>Z0,Z0的变化对ZS//Z0值的影响比ZS更为显著。其结 稳定。细胞膜不但是细胞和周围环境之间的屏障,也是细胞果,Z0不仅把一些本来与心博出量无关的因素,如体形(身 接受外界或其它细胞影响的门户。细胞环境中的各种物理性高、胸围)、体质(人体组成成分),组织与器官变异、体液、 刺激,体内产生的激素和递质等