人体电阻抗.PPT

五、生物电学和生物磁学 主要内容 生物电学特性 生物电阻抗测量技术 生物磁现象 磁疗 生物磁测量技术，心、脑磁图 5.1 生物电特性 生物电现象 生命活动的基本特性。几乎所有生命过程都伴随着生物电的产生。 生物电是以细胞为单位产生的。 生物电的发现 1939年两位生理学家Hodgkin和Huxley以枪乌贼的直径为１mm的巨大神经轴突为实验材料，采用细胞内记录的方法，证明了细胞生物电现象的存在。 生物电产生机制 细胞膜——磷脂双分子层 静息电位 细胞静息状态下存在于细胞膜内外两侧的电位差。（内负外正） 生物电产生机制 生物电产生机制 动作电位 细胞接受刺激后，膜电位在原有静息电位基础上出现迅速的倒转和恢复的电位波动。 生物电产生机制 去极相: 在受到刺激时出 现了膜对Na+通透 性的突然增大 复极相： Na+ 通透性的消失，并伴随出现电压门控性K+ 通道的开放 后电位： Na+ - K+泵将Na+ 、 K+分布复原，保持细胞的兴奋性。 典型生物电信号 5.2 生物电阻抗测量技术 生物电阻抗测量（Electrical Bioimpedance Measurement），或简称阻抗技术，是一种利用生物组织与器官的电特性及其变化规律提取与人体生理、病理状况相关的生物医学信息的检测技术。 特点：无创、无害，廉价、操作简单和功能信息丰富等，医生和病人易于接受。 人体电阻抗 人体电阻抗与电流频率的关系 人体可看成是一个电解质电容器和电阻的并联电路。 直流在细胞间隙流过；交流可通过细胞间隙和细胞。 生物电阻抗测量技术 通常是借助置于体表的电极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。 生物阻抗技术应用 阻抗血流图 胃动力学检测 人体成分分析 电阻抗成像技术 阻抗血流图 根据体表测量的电阻抗变化的信息来确定体内组织器官由于血液循环引起的（生理、病理）容积变化的方法。 简化模型 阻抗血流图 是生物阻抗技术应用最广泛的领域之一，促进了血流图临床应用的进一步发展。 主要领域： 阻抗心动图：利用四电极法测量跨胸阻抗及其微分图（或导纳），然后计算每搏输出量。 脑阻抗血流图：应用于脑动脉硬化、闭塞性脑血管病及血管性头痛。 肺循环阻抗图：反映随着每个心动周期肺循环容积变化的曲线图。 胃动力学检测 原理：在胃的活动期，由于其形态及其内容物组成情况与容积的改变较大，其电特性变化非常明显，变化规律与胃动力学状况相对应。 胃运动的频率约为3次/分，对检测系统的实时性要求不高。采用普通阻抗方法，灵敏地提取这种电特性变化信息已有初步临床应用。 如采用代表阻抗技术的发展方向阻抗断层成像方法，以图像形式给出检测结果，无论在灵敏度或获取信息的数量与质量上都将更好。 人体成分分析 与同位素稀释法、总体钾法、双能x线吸收法以及皮褶厚度法等方法相比，生物电阻抗法测量人体成分简单、快速和准确，是体成分测量的理想手段。 基于生物电阻抗技术的体成分测量原理：人体的电阻抗特性与体成分之间存在统计关系。（例如：非脂肪组织具有比脂肪组织更小的电阻抗。） 人体成分分析 1）全身测量 在全身阻抗测量中，多采用四电极法，以减少接触阻抗的影响，以其他参考方法，如皮褶计法，水下称重法，双能X 射线吸收法，CT法等测 量人体成分作为对照， 即可得到基于阻抗分析 法的人体成分预测公式。 人体成分分析 2）分段测量 在全身阻抗测量中，上下肢的贡献和影响最大，即全身测量难以正确反映身体各部位含水量及其变化的真实情况。 人体成分分析 2)分段测量 人体成分分析 3）多频率测量 采用多频率测量技术不仅可以提供更准确的阻抗测量，而且还从简单的测量脂肪与非脂肪，向多参数，如细胞外液体积，全身含水量，非脂肪物质，蛋白质，骨矿质， K，Ca，Na离子等测量方向发展。 多频率和阻抗谱的测量包含更为丰富的阻抗和人体成分信息，有望从中得到人体成分分析更为全面而准确的结果。 电阻抗成像技术 功能成像 阻抗成像： 以人体组织、器官的阻抗分布或阻抗变化为研究对象，通过配置于人体体表的电极系统，提取与人体生理、病理状态相关的组织或器官的电特性信息，给出反映组织、器官功能状态及其变化规律的功能性图像结果。 电阻抗断层成像： 利用生物阻抗检测技术给出人体组织与器官阻抗的断层图像，也叫阻抗CT。 电阻抗断层成像 电阻抗断层成像 不使用射线或核素，无毒无害，操作方便，可多次测量，是一种廉价的无损伤医学图像检测技术。 与现有的CT、MRI、超声等成像技术紧密结合，互为补充，应用于疾病的早期诊断、康复和愈后。 实现医学图像监护。可以对病人进行长时间、连续监护而不会给病人造成损伤或带来不适。 电阻抗断层