اندازه گيري امپدانس الكتريكي در اشياي پزشكي

Measurements of electrical impedance of biomedical objects

برخي از مسائل اوليه در مورد اندازه گيري امپدانس الكتريكي در اشياي زيستي (امپدانس هاي زيستي) در اين مقاله بررسي شده است. به خصوص مسائلي كه از امپدانس ها ايجاد ميشوند بيشتر در سطح مشترك بين سنسور و بافت رخ ميدهد كه در اين مقاله روش هاي اندازه گيري در سطح تماس مورد بحث قرار گرفته است. دستگاه هاي اندازه گيري تاثير مقادير محدود امپدانس در منبع جريان و منبع ولتاژ نيز در اين مقاله در نظر گرفته شده است. يك مدل از سنسور هاي امپدانسي نيز براي روش اندازه گيري با چهار الكترود شامل بررسي سطح مشترك، و امپدانس هاي منبع و دستگاه هاي اندازه گيري در اين مطالعه ارائه شده است و مشخصات فركانسي آن با استفاده از شبيه سازي هاي كامپيوتري به دست آمده است. تاثير اين امپدانس ها بر روي ويژگي هاي شكل فركانسي در اين مدل سنسور ها نيز مورد بررسي قرار گرفته است. اندازه گيري امپدانس هاي زيستي در بافت هاي نرم سالم و غير عادي نيز در اين مطالعه توصيف شده است. بعضي از نتايج آزمايشي، به خصوص ويژگي هاي فركانسي امپدانس هاي زيستي نيز در اين مطالعه نشان داده شده است. نتايج نشان داده شده از اندازه گيري ها مشخص ميكند كه امپدانس هاي زيستي ميتوانند اطلاعات مهمي را در مورد بافت به ما بدهند بنابراين اندازه گيري اين امپدانس هاي زيستي ميتواند يكي از منابع تكميلي براي روش هاي تشخيص پزشكي باشد.

Some basic problems related to measurements of electrical impedance of biological objects (bioimpedance) have been presented in this paper. Particularly problems arising from impedance occurring at the sensor–tissue interface (interfacial impedances) in contact measuring methods have been discussed. The influence of finite values of impedances of the current source and voltage measuring device has also been taken into consideration. A model of the impedance sensor for the four-electrode measurement method containing the interfacial, source and measuring device impedances has been given and its frequency characteristics obtained by the computer simulation have been presented. The influence of these impedances on the shape of frequency characteristic of the sensor model has been discussed. Measurements of bioimpedance of healthy and anomalous soft tissues have been described. Some experimental results, particularly the frequency characteristics of bioimpedance, have been shown. The presented results of measurement show that bioimpedance can be a valuable source of information about the tissues, so measurement of bioimpedance can be a useful supplement to other medical diagnostic methods.