生物电阻抗法人体腹部脂肪测量研究

生物电阻抗提供了一种相对比较简便的测量人体成分的方法,具有无创、无害、廉价、操作简单和功能信息丰富的特点,而且测量结果准确、测量可重复性高等优点。文章阐述了目前测量人体成分的方法及生物电阻抗法人体成分测量研究模型;并阐述了生物电阻抗法对于人体腹部脂肪测量研究的难点;最后对未来生物电阻抗法人体成分测量系统发展进行了展望。所以对于传统的借助于生物电阻抗法测量人体成分系统具有重要的借鉴意义。     

生物电阻抗测量技术研究与应用

目的:生物电阻抗法是生物医学检测的基本方法 ,利用人体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,具有无创、无害、廉价、操作简单和功能信息丰富的特点,而且测量结果准确、测量可重复性高等优点。所以,基于生物电阻抗的医学检测技术越来越多的应用于研究与临床中。方法:本文阐述了生物电阻抗法用于生物医学检测的几个方面,即电阻抗式呼吸监测、阻抗血流图、生物电阻抗法人体成分检测、生物电阻抗法胃动力学检测、生物电阻抗法人体心肺复苏评估、电阻抗断层成像技术等。结果:虽然生物电阻抗法测量影响因素很多,包括电极极化和人体接触阻抗、系统电极间相对固定的位置等系统电极的影响;运动对生物阻抗法的影响、人体测量时食物的摄入量、人体测量时姿势的变化等受测者的测量时状态对测量结果的影响。但是,生物电阻抗法在生物医学测量中依然占有重要的地位。结论:生物电阻抗法是生物医学检测的基本方法。通过本文的综述对于我们借助于生物电阻抗测量测量人体生理及病理信息具有具有的借鉴意义。     

一种基于生物电阻抗原理的人体成分测试装置的研制

人体内各种成分之间的合理比例是维持人体健康的重要因素.与同位素稀释法、总体钾法、双能X线吸收法(DXA)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.我们介绍了基于生物电阻抗测量技术的体成分测量原理,并以此为指导设计了一种体成分测试仪.该仪器测试数据重复性高,与同类仪器的对比实验验证了其准确性.     

人体成分分析仪设计——生物电阻抗原理的一种实现

生物电阻抗法测量人体成分是近20年发展起来的一项新技术.在比较了国内外同类仪器优缺点的基础上,研制了一种新型的人体成分分析仪,有效地解决了同类仪器中存在的不足.本文主要介绍了生物电阻抗原理和人体成分测试仪的软硬件实现.仪器采用八点接触电极法,实现了全自动多频检测和节段测量,通过CAN总线与监控设备互联,实现了一台电脑同时监测多台仪器,具有人体阻抗信号采集与显示,多种人体成分参数的计算等功能.此人体成分分析仪适合家庭医疗保健和医院保健科使用.     

百色市壮族中老年农民人体成分的测定与分析

目的:了解壮族中老年农民人体成分的组成和肥胖发生情况;对生物电阻抗法和传统人体评价方法评价结果进行比较.方法:调查对象为313名壮族中老年农民,年龄为50～69岁.测量身高、体质量体格指标,用生物电阻抗方法测定人体成分,并评价肥胖发生率;同时用传统理想体质量(IBW)法和体质指数(BMI)法进行评价,对3种评价结果进行比较.结果:男性中老年农民体脂含量随年龄的增长而增高,肌肉组织重和瘦体质量随年龄的增长而降低;女性中老年农民体脂含量、肌肉组织重及瘦体质量均随年龄的增长而逐渐降低;男性体脂含量低子女性,肌肉组织重、瘦体质量和骨矿物质含量男性高于女性;壮族中老年农民与北京、上海市中老年人人体成分不同;肥胖检出率女性高于男性;生物电阻抗法判断肥胖较为准确.结论:壮族中老年农民人体成分存在性别、年龄和民族差异;男性和女性肥胖发生率存在差异;生物电阻抗方法在诊断肥胖方面较其他评价方法合理和科学.     

生物组织穿刺电极的设计及其结构对电阻抗测量的影响

设计用于生物组织穿刺过程中进行实时电阻抗测量的电极,并研究其对电阻抗测量结果的影响.设计一种同心圆状排列的双电极结构,分别改变正、负极面积和两极间距离3个参数进行生物电阻抗测量.结果显示:正极面积和两极间距离与测量结果呈线性变化,负极面积与测量结果呈非线性变化.在人体组织进行穿刺的过程中,建立的同心圆状排列的双电极结构能较为精确地测量即时生物电阻抗值,负极面积的微小变化将对阻抗测量结果产生较大的影响.     

生物电阻抗模拟解调技术的研究

生物电阻抗的测量是阻抗血流图或电阻抗断层成像的基础.目前的生物电阻抗测量是在安全的交流信号激励下,对被测目标的响应信号进行幅值或/和相位的解调得到.常用的硬件解调技术有整流滤波器、开关解调器和模拟乘法器等,这些解调器的输出级均需低通滤波器,以滤除输出信号中的激励频率或其倍频信号.低通滤波器的使用降低了测量系统的动态特性,不适于高速及多通道测量.为此,我们设计并实现了一种新的基于采样保持器的高速解调技术,该技术不需要低通滤波器,在一个信号周期中即可解调出阻抗信息,具有高速和相敏解调的特点,提高了电阻抗测量系统的动态特性.     

人体水分测量技术综述

目的：通过对三种人体水分测量技术进行阐述,对于不同的个体或情形下,使用不同的人体水分测量技术提供参考和依据。方法：对三种人体水分测量技术,包括同位素稀释法、中子活化分析法和生物电阻抗分析法的原理、方法和应用分别进行阐述。比较三种测量技术之间的优点和缺点,探寻它们可应用的领域和范围。结果：中子活化分析法被认为是所有元素检测的参考标准,测量精确率最高,但是,测量技术十分复杂,分析成本昂贵,几乎不能用于普通人群体内水分的测量：同位素稀释法的测试精确率较高,测试技术较复杂,测试成本较昂贵,对受试者有一定的危害,一般用于实验室内的测试。生物电阻抗法的测量精确率尚可,测试技术简单,成本低廉,可用于普通人群的测试。结论：三种人体水分测量技术都能够测量出人体内的总体液、细胞外液和细胞内液。但是这三种人体水分测量技术还有其劣势,有待人们进行发展和探索。其中,生物电阻抗分析法是一种成本低廉、安全、无创,能快速而准确地测量出人体水分的技术,测试对象易接受,有较大的应用前景。     

生物电阻抗技术的医学运用

生物电阻抗技术在临床的检查和监护中已有一定的应用，它的优点是无创性、功能性，以及价格低，操作方便等，但也有定量性及定位性差等问题。本文就生物电阻抗技术在阻抗血流图、人体阻抗成像及人体成分测量等方面的研究进展进行了综述，并分析了生物电阻抗技术未来的发展趋势和方向。     

人体区域电阻抗测量的研究现状

生物电阻抗技术作为无创性人体信息检测方法，已在临床检查和监护中得到一定的应用，但为了获得良好的空间定位信息，需要提高空间分辨率，因此人体区域阻抗的测量一直是人们关心的问题。本文扼要介绍了近年人体区域阻抗测量的研究现状，涉及了电阻抗成像技术和采用保护电极法、补偿法和外加磁场法进行区域电阻抗测量的技术。     

一种新的人体成分分析分段模型——检测系统设计及初步实验

目的针对全身阻抗测量方法和传统分段阻抗测量法存在的问题,优化生物电阻抗人体成分分析（BIA）的分段模型,研制基于新模型的测量系统,进行初步实验。方法分析人体胸部和腹部对脂肪测量的不同影响,提出新的躯干细分模型;对新模型进行理论分析,构建基于躯干细分模型BIA系统,进行多层螺旋CT（MSCT）法与新方法的人体成分测量对照实验。结果以人体躯干部分为检测重点,基于躯干细分模型的BIA法能有效区分躯干上段和下段的阻抗值,从而得到人体的胸部和腹部脂肪含量。2种方法的对照试验结果显示出良好的相关性。结论基于躯干细分模型的新方法,弥补了全身和传统5段分段法的缺陷,是对传统人体成分分析方法的有效改进,更符合临床上人体成分测量的要求和目标,更具生理学意义。     

不同个体及不同情绪状态下手臂阻抗的频率特性

目的：研究低频电流（f≤1000Hz）作用下,不同个体及同一个体在不同情绪状态下,其手臂阻抗值随电流频率变化的规律,为生物电阻抗技术的临床应用和基础医学的实验研究提供有益的借鉴。方法：在50Hz-1000Hz频率范围内,分别测量男女大学生在平静、快速阅读和快速心算三种不同情绪状态下的手臂阻抗值,并描记出其频率响应曲线。结果：（1）平静状态下,男生手臂阻抗平均值略大于女生的;交流电频率越大,人体手臂阻抗值越小;在0Hz〈f≤100Hz的低频段,手臂阻抗值受交流电频率的影响很大：在100Hz〈f≤1000Hz的频段,手臂阻抗值受交流电频率的影响变小,表明了手臂组织具有容性成分。（2）不同个体的手臂阻抗值有较大差异,但任意个体的频率特性都具有相同的变化规律。（3）在紧张情绪状态下,人体手臂阻抗值随交流电频率的变化规律与平静时的变化规律相同;但紧张情绪会引起手臂阻抗的减小,同一个体情绪越紧张,阻抗值越小。结论：人体手臂阻抗值存在较大的个体差异,同一个体的手臂阻抗值与交流电频率及情绪变化均有密切关系,对这一生理参数的测量有着重要的应用前景。     

基于电阻抗技术的多通道呼吸监测系统

目的为及时检测到早期呼吸系统疾病引起的呼吸功能的改变,本研究开发了一套采用生物电阻抗技术同时监测胸部和腹部的呼吸电阻抗信号的多通道呼吸监测系统。方法本系统主要分为3个单元：电阻抗数据采集单元、多通道开关单元和控制单元。电阻抗数据采集单元完成生物电阻抗数据高精度的检测,多通道开关单元完成不同部位数据采集通道之间的转换,控制单元采用LabVIEW编程实现对电阻抗数据采集单元和多通道开关单元的控制、同步采集、数据的显示及存储。利用本系统采集5名健康人长跑5000m前后胸部和腹部的同步呼吸电阻抗信号,采用一种新的参数定量描述胸部和腹部的呼吸电阻抗信号的同步程度。结果长跑前后胸部和腹部同步呼吸电阻抗信号的同步程度具有显著差异（P〈0．01）。结论基于电阻抗技术的多通道呼吸监测系统能够有效用于多个部位呼吸电阻抗信号的同步监测,为早期呼吸系统疾病的检测提供辅助诊断信息。     

一种新的分段生物电阻抗评估人体成分方法的实现：人体参数相关性分析

用分段生物电阻抗方法评估人体成分需测量人体各段的长度或横面积，增加了这种方法的复杂性。本文通过分析人体参数间相关性，得到了用性别、身高、体重表示的各段参数的线性回归等式，从而简化了分段阻抗法。     

电刺激效应在血管新生中的作用

人体生命活动的不断延续,往往伴随着生物电现象的产生,一旦这种电生理环境发生改变,机体易于陷入疾病状态。那么基于这种电生理环境的改变以及电刺激技术的发展,借助电刺激技术改变疾病状态。从而修复机体结构和功能的治疗手段得到大量研究者的证实。血管新生是一个多因素参与、多步骤演变的过程。多种病变情况下如创伤愈合、组织再生修复和肿瘤生长、转移均牵涉到血管的新生,同时也伴随着生物电现象的变化。就近年来电刺激技术作用于血管新生的研究进展作一综述。     

Body composition assessment in the infant

Body composition assessment provides a sharper picture of the human biological response to genetic and environmental influences than measures of body size and weight. Infant body composition is particularly important as a marker of fetal adaptation and developmental programming of subsequent health and disease, but until recently, the range of options for measuring infant body composition was relatively narrow. The purpose of this Toolkit: Methods in Human Biology review is to provide a comprehensive overview of methods of body composition methods currently used in infants 0 to 2 years of age, including anthropometric prediction equations, air displacement plethysmography (ADP), dual energy X‐ray absorptiometry (DXA), bioelectrical impedance analysis (BIA), isotope dilution, and magnetic resonance imaging (MRI). Information on the reliability, validity, and accuracy of the methods is provided. Unique aspects of infant physiology and behavior create challenges for body composition assessment, but this review provides guidance on suitable testing approaches and environments that may aid researchers in this important area of investigation. Am. J. Hum. Biol. 26:291–304, 2014. © 2013 Wiley Periodicals, Inc.     

Bioelectrical impedance changes during the menstrual cycle

Numerous physiological factors that may influence estimates of body composition based on bioelectrical impedance analysis (BIA) have been recognized. The two studies to date investigating changes in bioelectrical impedance during the menstrual cycle have produced conflicting results. Male control subjects were included in this study in an attempt to discern variations in bioelectrical impedance associated with the menstrual cycle in women from those due to other physiological variables affecting both sexes. Body weight and bioelectrical impedance (tetrapolar Holtain Analyzer; 50 kHz, 800 μA) were measured two to five times per week for one menstrual cycle (21–34 days) on 42 women (6 taking an oral contraceptive, OC), aged 19.0–34.4 years, and for 22–32 days on 28 men (18.9–24.1 years). Body weight in the non-OC women decreased significantly between menses and the late follicular phase, and increased significantly between the late follicular phase and the premenstruum (paired t test, P < 0.05). These changes were not correlated with matching bioelectrical impedance changes (linear regression, P > 0.05). Bioelectrical impedance in the non-OC women, and body weight and bioelectrical impedance in the OC women and the men, did not differ significantly over the measurement period. Likewise, estimated lean body mass (LBM) and total body water (TBW) derived from BIA remained stable. The intraobserver test-retest reliability (S_meas) of bioelectrical impedance was 12.3 ohm (2.8% of mean bioelectrical impedance) which produced as much as a 10–12% error in estimating LBM and TBW. Measurement error was reduced to 4 ohm in a subgroup where electrode positions were marked with indelible ink. These results indicate that body composition assessments based on BIA measured at 50 kHz are not affected by the menstrual cycle. Am. J. Hum. Biol. 9:155–161, 1997. © 1997 Wiley-Liss, Inc.     

Assessment of body composition in the Prader-Willi syndrome using bioelectrical impedance.

The accurate assessment of body composition is of importance in the Prader-Willi syndrome. Many techniques are not applicable due to ethical or practical reasons. However, the bioelectrical impedance technique is a rapid, painless, noninvasive method of estimating total body water and hence, fat-free mass in obese children and adolescents. We have compared estimates of total body water derived from bioelectrical impedance with actual measurements taken, using H2 18O dilution, in 14 children with Prader-Willi syndrome. Existing equations for predicting total body water from impedance showed a bias to underestimate actual measures of body water. There were positive correlations between the degree of underestimation with age and body fatness. It is possible that changes in body shapes influence bioelectrical impedance measurements in obese individuals, and that a prediction equation based upon a normal population will not be applicable to obese individuals.