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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.
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克罗恩病患者人体成分分析
目的：探讨克罗恩病患者人体成分的特点。方法前瞻性选取2012年12月至2013年12月间中山大学附属第六医院收治的57例克罗恩病患者（克罗恩病组），并选择同期进行健康体检的51名健康人（健康对照组），利用生物电阻抗分析法对其进行人体成分分析，测量蛋白质含量、脂肪含量、矿物质含量、瘦组织群、腰围和臀围等指标。并比较不同发病部位和不同疾病活动度克罗恩病患者人体成分的差异。结果克罗恩病组患者的细胞内、外液量、体质量、蛋白总量、脂肪总量、瘦组织总量、肌肉重量、身体脂肪比率、腰臀比、体质量、肥胖度、手臂肌肉围度、手臂围度、体内细胞质量、体质量指数和基础代谢率均明显低于健康组（均P＜0．05）。克罗恩病组蛋白质和脂肪缺乏人数比例分别为66．7％（38/57）和47．4％（27/57）。克罗恩病回结肠型患者机体水、蛋白质、脂肪和瘦组织总量明显低于小肠型和结肠型（均P＜0．05）；高疾病活动度患者机体水、蛋白质、脂肪以及瘦组织总量明显低于中、低活动度患者（P＜0．05），而基础代谢率明显高于中、低活动度患者（P＜0．05）。结论克罗恩病患者的人体成分各项指标较健康人群明显降低；发病部位和疾病活动度对克罗恩病患者机体水分、蛋白质、脂肪和瘦组织总量具有显著影响。
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生物电阻抗法评估维持性血透患者的体液分布及其在调整干体重中的作用
目的 通过多频节段生物电阻抗法监测血液透析(HD)患者体液分布的变化,评估其在HD患者干体重调整中的作用.方法 选择大连医科大学附属第二医院透析中心维持性HD患者40例为研究对象(HD组);同期体检健康者102例为对照组.收集HD组及对照组的人口学资料;测量HD组透析前后及对照组患者的体重、身高、血压、多频节段生物电阻值,包括100 kHz、20 kHz频率下右上肢电阻抗(RRA)、躯干电阻抗(RTR)、右下肢电阻抗(RRL),并分别计算右上肢高频与低频电流下电阻抗的比值(RA-BIR)、躯干高频与低频电流下电阻抗的比值(TR-BIR)、右下肢高频与低频电流下电阻抗的比值(RL-BIR).选取HD组透析后TR-BIR和(或)RA-BIR高于对照组95％可信区间的患者8例,调整干体重,2个月后复测透析后的体重、血压、RA-BIR、TR-BIR、RL-BIR值.结果 (1)HD组患者透析前、后RA-BIR、TR-BIR、RL-BIR值均高于对照组,除透析后RL-BIR外,余指标的组间比较差异有统计学意义(P＜0.05);与透析前相比,透析后患者身体各部位的BIR均下降,其中RA-BIR、RL-BIR差异有统计学意义(P＜0.05).(2)经调整干体重,8例HD患者下调干体重后RA-BIR、TR-BIR、RL-BIR与对照组相比差异无统计学意义.与下调前相比,干体重下调后身体各部位BIR均下降,其中RA-BIR、RL-BIR下降前后组间比较差异统计学意义.与下调前相比,HD患者下调干体重后收缩压明显下降[(150.00±29.28)比(140.63±20.78) mm Hg,P＜0.05].结论 生物电阻抗法可用于指导调整HD患者干体重,其中上肢生物电阻抗值对干体重调整的指导意义更大;可参照健康人群的生物电阻抗范围来调整HD患者的干体重.
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电阻抗断层成像技术对小猪蛛网膜下腔出血早期监护作用的初步研究
目的 观察实验性蛛网膜下腔出血时脑部生物电阻抗断层(EIT)成像的变化规律,探讨其机制及临床应用价值.方法 采用枕大池单次注血模型模拟自发性蛛网膜下腔出血,应用脑EIT成像系统进行连续动态监护,得出蛛网膜下腔出血后脑EIT成像的动态变化.结果 成功建立模型8例,EIT监护图像变化显示注血早期颅脑前部阻抗降低明显,后部电阻抗轻度降低;注射结束后全脑电阻抗逐渐升高,颅脑后部增高明显.结论 脑EIT成像对实验性蛛网膜下腔出血后的电阻抗变化具有敏感性,并对出血部位有一定的定位作用,具有一定的临床应用价值.
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应用生物电阻抗法分析血液透析患者血压异常的影响因素
目的 运用生物电阻抗法分析血液透析( HD)患者液体分布与血压之间的关系.方法 选取规律HD患者,进行液体分布测定,根据透析血压分为正常血压组、高血压组和透析相关低血压组,比较3 组液体分布,并用logistic回归分析法分析HD患者血压异常的影响因素.结果 (1)共纳入79 例患者,其中1例因无法耐受干体质量调整方案退出,1例因不配合退出,后共77例患者完成8周干体质量调整,共1 496次HD;(2)77例患者基线时干体质量达标率为51.95%(40例),经过8周干体质量调整后,干体质量达标率为87.01%(67例),透析后体质量、透析后体质量与标准干体质量之差(⊿W)较基线时下降,尿素清除指数(Kt/V)、血红蛋白(Hb)、血清白蛋白均较基线时升高,且干体质量达标率、Kt/V、透析后体质量、⊿W与基线比较差异有统计学意义(P ＜0.05);(3)1 496 次 HD 中正常血压共 526 次(35.16%)、高血压共 591 次(39.51%)、透析相关低血压共 379 次(25.33%);3 组比较年龄、Hb、细胞外水分(ECW)、身体总水分(TBW)、右上肢水分(RAW)、左上肢水分(LAW)、左下肢水分(LLW)、躯干水分(BW)、全身水分比率方面差异有统计学意义(P＜0.05);(4)Logistic 回归分析显示:年龄、ECW、全身水分比率为HD高血压的独立影响因素;ECW、TBW、全身水分比率为透析相关低血压的独立影响因素.结论 HD患者干体质量达标率整体偏低,运用生物电阻抗法进行液体分布测定指导干体质量调整效果明显;高龄、高ECW、高全身水分比率为HD患者高血压的独立影响因素,低ECW、低TBW、低全身水分比率为透析相关低血压的独立影响因素.
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腹膜透析患者体内的脂肪分布
目的：了解腹膜透析患者体脂分布状况及特点，为临床营养治疗提供依据。方法采用体质指数（BMI）对60例腹膜透析患者肥胖程度进行评价，并用生物电阻抗（BIA）检测体脂率及内脏脂肪面积。结果根据BMI评定，10．00％的患者超重，16．67％肥胖，而采用 BIA，体脂率、内脏脂肪面积超标分别为36．67％、38．33％。男性患者体脂率低于女性（P＜0．05），而内脏脂肪面积高于女性（P＜0．05）。体脂率、内脏脂肪面积与年龄呈正相关（r＝0．312，0．298，P＜0．05），内脏脂肪面积与BMI呈正相关（r＝0．452，P＜0．05），体脂率与BMI无相关（r＝0．223，P＞0．05）。结论腹膜透析患者存在体脂过多的问题，BMI与BIA综合评价能更准确反映膜透析患者体脂的实际情况。
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应用生物电阻抗法评估血液透析患者残余肾功能
目的：前瞻性观察应用生物电阻抗评估新的血液透析患者的水负荷状态并指导透析超滤量对残余肾功能（RRF）的保护作用。方法：入选我院57例24 h尿量≥1000 mL的新血液透析患者，随机分成试验组和对照组，随访6个月。试验组应用生物电阻抗分析仪确定透析的脱水量；对照组则根据对透析的耐受性、透析过程中有无低血压症状及透析间期体重增加量等来确定脱水量。主要研究终点为少尿；次要研究终点为心脑血管事件、死亡。比较前后的体质量、平均动脉压、24 h尿量、RRF、超滤量、透析间期体重增加率及心胸比值。结果：两组的基线资料无统计学差异。随访结束，两组的平均动脉压、体质量、24 h尿量无统计学差异；试验组的透析间期体重增长率、超滤量均小于对照组[分别为（1．03±1．88）％ vs （2．74±2．90）％，（324．14±631．55）mL vs （1078．57±1245．24）mL，P ＜0．05]，试验组的RRF高于对照组[（4．94±1．57）mL／min vs （3．93±1．52）mL／min，P ＜0．05]，心胸比小于对照组（0．48±0．05 vs 0．52±0．08，P ＜0．05）。试验组5例达到主要研究终点，对照组12例（P ＜0．05）；达到主要研究终点的患者中，试验组的超滤量低于对照组[（1660．00±207．36）mL vs （2416．67±598．23）mL，P ＜0．05）]。 Spearman相关分析示，超滤量与是否达到主要研究终点的相关系数为0．865（P ＜0．001）。次要研究终点方面，试验组1例出现急性左心衰竭，对照组有2例出现急性左心衰竭，1例出现脑出血（P ＝0．352）。结论：应用生物电阻抗可更准确评估超滤量，有助于延缓RRF的下降速度，减少患者血容量相关的心脑血管的发病率。
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应用人体成分分析仪评估干体重对维持性血液透析患者顽固性高血压的影响
目的:探讨通过人体成分分析评估体重对维持性血液透析患者顽固性高血压的影响.方法:纳入维持性血液透析伴顽固性高血压患者56例,随机分为两组,A组患者根据人体成分分析仪测量的结果调整超滤量达到干体重,B组患者由肾内科专科医生根据患者的体征、实验室检查和辅助检查的结果来评估患者的干体重,并逐渐下调至医生设定的干体重.记录患者干预前后24 h动态血压、干体重下降值的变化以及透析过程中的不良反应.结果A组患者与B组患者相比,干预后干体重下降值明显减低(3.87±1.49 vs.2.16±0.85,P<0.05);A组患者与B组患者相比干预后收缩压、舒张压和平均动脉压均显著下降(139±19 vs.147±17;74±10 vs.85±11;94±13 vs.112±8,P<0.05;干预后A组患者血压达标率明显高于B组(46.1%vs.23.1%,P<0.05),两组患者在透析过程中不良反应发生情况差异无统计学意义.结论:临床医师根据临床表现评估干体重存在过高估计干体重的情况,而应用人体成分分析仪评估干体重更准确,有助于改善透析患者的顽固性高血压,并且未见明显的不良反应.
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广西百色壮族医学生骨量、肌肉量及其年龄变化研究
目的 运用生物电阻抗分析法,测量壮族医学生骨量和肌肉量,探讨壮族医学生身体成分的组成及分布特点.方法 随机抽取在右江民族医学院就读的561名20～24岁壮族医学生为研究对象,采用国产的体成分测量仪测量骨量和肌肉量,同时测量身高和体质量.结果 20～24岁组壮族医学生的身高、体质量、骨量和肌肉量,同一年龄组男、女间比较,差异有高度显著性(P＜0.01)；20～24岁组壮族医学生的身高、体质量、骨量和肌肉量,同一性别与前一年龄组相比较,差异无显著性(P＞0.05)；低骨量男、女生人数分别占男女生总数的10.21％和25.15％.结论 壮族男女医学生身高、体质量、骨量和肌肉量随着年龄的增长而有所波动,同一年龄组上述四项指标男生增长的速度要高于女生；男、女生低骨量患病率分别占一定比例,低骨量会导致骨质疏松,应引起相关部门的重视.
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百色市壮族大学生体格测量与体成分分析研究
目的 了解壮族大学生营养和发育状况,为制定营养改善计划提供科学依据；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480名壮族大学生,年龄为19～～ 23岁.测量身高、体质量、腰围和臀围等体格指标,用生物电阻抗方法测量体成分,并对人体营养状况进行评价；同时用传统方法测量体质指数(BMI)和腰臀比等指标并进行评价,对几种评价结果进行比较.结果 壮族大学生身高、体重和体成分存在性别和年龄差异；几种方法测量壮族男性和女性大学生肥胖率的测值:使用理想体质量方法肥胖率分别为1.48％、1.81％；使用体质指数法肥胖率分别为0.99％、0.72％；使用腰臀比法肥胖率分别为3.45％、9.03％；使用生物电阻抗法肥胖率分别为5.42％、15.52％.生物电阻抗方法肥胖检出率显著高于其他传统方法.结论 生物电阻抗方法可以测定人体体脂比,在诊断肥胖方面较其它评价体成分的方法更趋合理和科学.同时还可以测量体水分率、肌肉量、骨量和基础代谢率等,有助于客观地评价机体的营养状况.
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不同年龄、性别血液透析患者体成分及营养状况分析
目的 采用生物电阻抗分析法探讨不同年龄、不同性别维持性血液透析(MHD)患者人体成分和营养状况.方法 选取2016年12月13日-2017年1月19日在某院血液透析中心进行MHD的124例患者为研究对象,按年龄分为A组(＜40岁)、B组(40～ 59岁)、C组(60～79岁)、D组(＞80岁),使用人体成分分析仪测定透析后各体成分指标,收集其血清白蛋白结果,并进行PG-SGA量表评分.结果 随年龄段增加,MHD患者体水分、肌肉量、营养相关指标逐渐降低,体脂肪逐渐增加,其中细胞外水分与身体总水分比值、体脂肪、体脂百分比、内脏脂肪面积、相位角以及血清白蛋白在不同年龄段组间有统计学差异(P＜0.05).男性患者体水分、肌肉量、上臂围、上臂肌围、身体细胞量高于女性(P＜0.05),体脂百分比低于女性(P＜0.05).Pearson分析显示,相位角(PA)与血清白蛋白、身体细胞量、肌肉量、去脂体重、臂围有正相关关系(P＜0.05),与年龄、细胞外水分与身体总水分比值、PG-SGA评分有负相关关系(P＜0.05).结论 不同年龄、不同性别的MHD患者人体成分存在差异,在保证透析充分的基础上,可通过生物电阻抗法实时监测MHD患者的人体成分和营养状况.
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孕中期妇女体成分对妊娠期糖尿病影响
目的 探讨孕中期人体成分对妊娠期糖尿病(Gestational Diabetes Mellitus,GDM)的影响.方法 采用病例对照研究,选取成都市某妇幼保健院产前门诊288名单胎健康孕妇为研究对象,于孕24～ 28周行口服葡萄糖耐量试验(OGTT),168例诊断为GDM(病例组),120例血糖正常(对照组),使用多频生物电阻抗技术测定人体成分.采用非条件Logistic回归方法分析孕中期体成分对GDM的影响.结果 病例组体脂肪百分比高于对照组,肌肉百分比、无机盐百分比低于对照组(P＜0.05).控制孕妇年龄、孕前BMI后,Logistic回归分析结果显示:与体脂肪百分比正常组相比,体脂肪百分比较高组孕妇发生妊娠期糖尿病的风险明显增加(OR=4.556,95％CI:1.105～ 18.791).结论 孕中期体脂肪百分比过高是妊娠期糖尿病发生的独立危险因素.
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5353例妊娠期妇女体重及体成分的测定与分析
目的 探讨我国妇女孕期适宜的体重增长范围及体成分变化.方法 选择在某院进行孕前及系统产前检查的健康育龄期妇女5 353名,按其孕周分4组,分别为孕前组,早孕组(＜孕12周),中孕组(孕13～ 26周)和晚孕期(孕27～孕39周).采用生物电阻抗的方法,分别测定不同组别的育龄期妇女的体重、体重指数(BMI)、蛋白质含量、矿物质含量、脂肪含量、瘦体重、腰围、臀围等人体成分指标,比较不同组别的体重及体成分变化,绘制体重、BMI和体脂百分比增长曲线.结果 不同孕期妇女的平均体重、体脂百分比、瘦体重、总水分分别为孕前:55.86 kg,29.33％,40.27 kg,28.48 L;早孕期:56.59 kg,29.49％,41.35 kg,28.87 L;中孕期:64.26 kg,32.49％,41.93 kg,31.56 L;晚孕期:66.91 kg,33.21％,43.65 kg,32.54 L.结论 该研究获得了不同孕期妇女体重及体成分测定的参考值范围,为合理评价不同孕期妇女营养状况,控制孕期体重的适宜增加,减少孕期并发症及不良妊娠结局的发生提供了理论依据.
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BIA法评估44例CKD患者的营养状况及分析
目的 运用生物电阻抗分析(Bioelectric Impedance Analysis,BIA)评价慢性肾脏病(Chronic Kidney Disease,CKD)患者的营养状况,并将其和生化指标评估结果对比,为早期发现CKD患者营养不良状态、及时给予营养干预提供有效参考.方法 随机选择2014年11月-12月期间在某三甲医院CKD管理中心注册的CKD患者57例,根据其浮肿指数、依从性等共纳入研究对象44例,应用BIA法评估研究对象的营养状况并与生化指标评价结果比较.结果 BIA和生化检查营养不良率(含营养不良风险)分别为45.4％和25％,且差异有统计学意义(x2=4.034,P＜0.05).女性身体细胞量、细胞内水分和蛋白质的质量均显著高于男性(P＜0.05),而男、女性ALB水平差异无统计学意义.在ALB水平正常的CKD患者中,其体细胞量、细胞内水分、蛋白质、骨骼肌、体脂肪均低于正常范围.BIA营养不良的研究对象的骨骼肌量和血清白蛋白(serum Albumin,ALB)水平显著相关(r=0.58,P＜0.05).结论 CKD患者营养不良率较高;与生化检查相比,BIA可早期发现CKD患者的营养不良状态和营养不良风险,有利于医生对营养不良患者及时采取有效的营养干预.
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生物阻抗身份识别研究
本研究旨在根据生物电阻抗理论和模式识别算法,对不同的人进行生物电阻抗的测量并进行身份识别.本文利用AD5933芯片设计阻抗采集电路来采集不同人手掌处的生物电阻抗,获得1～100 kHz频率激励下的阻抗谱信息,计算阻抗曲线的分段频率值作为特征参数.为了提高识别率和防止过度拟合,将被测人员分成训练集和测试集,设计了一个3层的向后传播(BP)神经网络模型,对样本进行训练和预测.研究结果表明,BP神经网络对测试样本能进行有效识别,训练集的准确率达到97.62％,验证集的准确率达到88.79％,测试集的准确率达到86.34％,综合的识别准确率为94.22％.该网络可以很好地识别出已存在于训练网络中的人和不属于训练网络的陌生人,验证了基于生物电阻抗的模式识别方法对身份进行辨识的可行性与可靠性,为身份识别提供了一个简单有效的补充性技术.
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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截面积,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.
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生物电阻抗法无创监护颅内压研究
分析了在颅内压增高的过程中，颅内容 物的变化及相应的脑阻抗的变化情况 ，同时讨论了在颅内压升高以后颅内压脉冲波和脑阻抗脉冲波的关系，提出了一个用生物电 阻抗法无创监护颅内压的理论。初步的动物实验表明该理论是可行的。
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生物电阻抗法在颅内压升高代偿期分析中的运用
在颅内压升高的代偿期内,脑脊液体积将出现较大的变化,它使脑阻抗发生相应的持续增加.当代偿期结束后,颅内压将会随病情发展有明显升高.但颅内容物相对体积变化不大,脑阻抗基本沿一基线波动,在脑阻抗记录曲线上将会出现一特征性的拐点,它是所要观察的重要特征点.
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基于小波变换的肺电阻抗信号特征点的提取
肺电阻抗信号含有肺脏血液供应强度、血管弹性、阻力等血流动力学信息,可用于诊断与鉴别各种心脏病及判定心脏功能.肺阻抗信号上的特征点是分析肺组织血流动力学信息的主要依据.本文以小波变换为基础,提取肺阻抗信号的特征点.首先将肺阻抗信号特征点的尺度波形制成模板,接着将肺阻抗信号经小波变换得到小波系数波形,后把小波系数波形与该模板进行匹配运算,以定位特征点.实验结果证明,借助于小波变换定位特征点,实时性强,检测效率高,是一个有效可行的方法.
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无创血流动力学监测系统NICOM在产科的应用与展望
随着产科重症患者如妊娠合并心脏病、重度子痫前期日渐增多,常规监测难以满足临床需要,传统血流动力学监测创伤大、并发症多,应用受限.与经典肺动脉漂浮导管相比,无创生物电阻抗法具有良好的相关性.妊娠早期使用无创血流动力学监测系统MICOM可预测母胎界面的妊娠期疾病,改善母儿结局,在重症产科监测方面具有独特优势.本文对无创血流动力学监测系统NICOM的原理,优势和缺陷,以及在产科危重患者中的应用及进展做一综述.
