Cơ sở điện sinh học phương pháp xác định thể tích bàng cách đo trở kháng Cơ sở điện sinh học phương pháp xác định thể tích bàng cách đo trở kháng Bởi: ĐH Bách Khoa Y Sinh K50 Mối quan hệ nguyên tắc đo trở kháng đo lường tín hiệu điện sinh học Như thảo luận Chương minh hoạ Hình 1.2, đo lường trở kháng mô kết nối chặt chẽ với phần khác sách Đó thuộc tính nhạy đo lường trở kháng hỗ trợ học thuyết Thông qua phương pháp tiếp cận học thuyết kết luận thay đổi suất dẫn vùng làm thay đổi tín hiệu trở kháng tỷ lệ với số lượng chảy khu vực (Để xác, thay đổi suất dẫn làm thay đổi thuộc tính giới thiệu khối lượng chất dẫn Đây là, tất nhiên, lĩnh vực phân tích dẫn đầu phép đo điện sinh học nguồn điện sinh học.) Otto H Schmitt lần đề xuất khái niệm lĩnh vực dẫn đầu sử dụng kết nối với phương pháp xác định thay đổi thể tích đo điện kháng David Geselowitz (1971) dùng toán học chứng minh mối quan hệ thay đổi kết đo đo trở kháng thay đổi suất dẫn thể tích vật dẫnr John Lehr (1972) sau trình bày chứng mối quan hệ Trong phần sau cho kết Geselowitz cách sử dụng thuật ngữ ký kết quy ước sách (Lưu ý Geselowitz (1971) xác định lĩnh vực dẫn điện cho lĩnh vực reciprocal xác định lĩnh vực cho đơn vị reciprocal Đây là, tất nhiên, liên quan trực tiếp tới định luật Ohm.) 1/5 Cơ sở điện sinh học phương pháp xác định thể tích bàng cách đo trở kháng Trong ΔZ = thay đổi trở kháng [Ω/m³] t0, t1 = thời gian tức thời Δσ = thay đổi suất dẫn thời điểm [S/m = 1/Ω•m] LE = lead field điện cực đo với đơn vị dòng tương tác nghịch [1/m2] LI = lead field dòng cáp cho điện cực với đơn vị thuận [1/m2] v = thể tích [m3] Trong công thức 25.1, khu vực v bao gồm thể tich vật dẫn không có suất dẫn (như hàm vị trí) thời điểm t0 σ (t0) Tại t1, thay đổi đến σ (t1), thay đổi (t1) - (t0) = Δσ đại diện cho thay đổi trở kháng ΔZ Do đó, công thức 25.1 mô tả cách thức thay đổi suất dẫn vật dẫn chuyển đổi thành thay đổi trở kháng đánh giá phép đo điện áp (ở cặp điện cực) chia dòng tải (dòng cặp điện cực) Lưu ý công thức 25.1 có điện cực Một trường hợp đặc biệt công thức 25.1 σ (t1) = εσ (t0), nơi ε nhỏ: Nơi tất biến đánh giá t0 Công thức 25.2 mô tả cách vĩ mô điện trở suất Z (trở kháng cho đơn vị khối lượng) bắt nguồn từ thuộc tính không gian điện trở suất σ, tác động dấu chấm sản phẩm lead field dòng điện áp điện cực Lưu ý việc tương tự công thức 25.2 hàm học thuyết lead field , hàm 11 30 (hoặc 11.52), mô tả tín hiệu điện tử dẫn đầu sản phẩm khối lượng mã nguồn hình thành thuộc tính dòng i Trong hàm biến tương ứng tín hiệu đo: VLE Z ( điện áp đo cho ứng dụng nay), nhạy cảm phân phối: LE hai người số họ, thuộc tính nguồn i LI Nếu giới thiệu thực với điện cực thực đo điện áp ứng với phân phối, có nghĩa LE tương tự thuộc tính dòng tải áp dụng LI Kỹ thuật được, nhiên, sử dụng giả tưởng gây điện cực trở kháng Nếu dòng cấp cho điệ cực khác với điện áp đo điện cực, cảm ứng với phân phối dấu chấm sản phẩm lead field điện áp điện cực LE dòng điện cực LI Vì vậy, trước thảo luận sách điện, từ lead field lĩnh vực chung (Chương 11 12), phần đầu (Chương 13 14) Thorax (Chương 15 18 20) sẵn sàng áp dụng cho impedance plethysmography Cũng nghiên cứu điện tim đồ, có 2/5 Cơ sở điện sinh học phương pháp xác định thể tích bàng cách đo trở kháng thể thiết kế hệ thống điện cho đo trở kháng đặc biệt để đo vào khu vực (các động mãh chủ, tâm thất, vv) Thậm chí có tình mà dấu chấm (-) vùng suất dẫn tăng khu vực, trở kháng Z tăng Một số ví dụ tìm thấy Plonsey Collin (1977) Penney (1986) Trong công thức 25.1 phù hợp với lý thuyết sở cho phương pháp đo thể tích cách đo trở kháng, lại với không chắn biến đổi cua tim thân người hay chu kỳ biến đổi cấu trúc thân người, suất dẫn chức chu kỳ tim Ngoài nghiên cứu cần thiết để phát triển mô hình lưu thông vật lý đầy đủ Lưu ý, nhiên, công thức 25.1 thêm sẵn sàng áp dụng khung thời gian lâu (t1 - t0) đến, nói tăng trưởng, địa hoá khối u ngực (các khu vực khác lại tương tự vậy) Trở kháng mô Phần lớn phép đo thể tích dùng trở kháng thể người ( Và tạo ảnh môn chụp cắt lớp trở kháng) đo trở kháng mô (Trở kháng mô khác đề cập mục ( 7.4.) Từ Bảng 7.3 nhìn thấy điện trở suất quan (organ) thân thể thay đổi khoảng 100 nhóm từ khoảng 1.6 Ωm máu tới khoảng 170 Ωm với xương Bên mô mềm tính biến thiên khoảng 10 nhóm, với khoảng 20 Ωm phổi mỡ Trong đo lường điện sinh học nguồn phản ứng thành phần trở kháng mô điều quan trọng tần số khoảng kHz Thực ra, Phần 7.2.4 hiển thị bỏ qua với Assumption quasistationarity Trong phương pháp xác định thể tích đo trở kháng (và tái tạo ảnh), tần số phụ thuộc điện trở suất mô yếu tố sử dụng để tăng khả lọc hệ thống Vì trở kháng mô khác có thành phần véc tơ khác nhau, trở kháng đo với dòng điện tần số khác (Lozano, Rosell, PallásAreny, 1990) Các tần số lựa chọn phần riêng biệt mô biết tối đa Thích hợp với lọc đo lường thực đồng thời với tần số khác để tiết kiệm thời gian đo lường Một phương pháp hữu ích để minh họa hoạt động trở kháng mô hàm tần số biểu đồ Cole-Cole (Cole-Cole 1941) Trong biểu diễn này, thành phần thực R phác họa ngược lại thành phần ảo X trở kháng loạt phức tạp ( R+ JX) với tần số tham số Hình 25.1B cho thấy biểu đồ Cole-Cole ba- phần tử trở kháng với số thời gian đơn, giống thể hình 25.1A Biểu đồ ColeCole tuân theo phương trình sau 3/5 Cơ sở điện sinh học phương pháp xác định thể tích bàng cách đo trở kháng Trong Zf = trở kháng( hàm tần số f ) R0 = điện trở f = R = điện trở f = τ = số thời gian (R2C) Biểu đồ Cole-Cole hình bán nguyệt với bán kính ( R o- R)/ mà chặn đứng trục thực R R , kết luận mà kiểm định lại cách ý đếni phần thực (Re) phần ảo (Im) phương trình 25.3 thỏa mãn Vế phải phương trình 25.4 nơi mà phương trình để nhận biết vòng tròn có tâm Im = 0, Re = (R - R )/2 với bán kính (R - R )/2, nêu Trong ba phần tử mạch hình 25.1A, R0 = R1 + R2, R = R , and τ = R2C Trong thực tế, tâm hình bán nguyệt nhât thiết trục thực, định vị Phương trình đại diện cho phép đo thực hành mô tả phương trình 25.5 (Schwan, 1957): Trong biểu đồ Cole-Cole tương ứng, thể hình 25.1C, góc lệch φ = (1 - α)π/2 Hình 25.2 cho thấy nén xuống hình bán nguyệt biểu đồ Cole-Cole cho trở kháng ngang dọc vân đo Epstein Foster (1983) Phản ứng máu người nghiên cứu, ví dụ, Tanaka v.v (1970) Zhao (1992) Các phần phản ứng trở kháng mô có vai trò quan trọng phép ghi thể tích dùng trở kháng, bàn luận sau Chương liên quan đến việc xác định thành phần thể… 4/5 Cơ sở điện sinh học phương pháp xác định thể tích bàng cách đo trở kháng (A) Ba phần tử trở kháng mô biểu diễn với số thời gian đơn (B) Biểu đồ Cole-Cole trở kháng với số thời gian đơn (C) Biểu đồ Cole-Cole bị nén thấp xuống Biểu đồ Cole-Colo (A) Trục ngang (B) trục dọc trở kháng (Vẽ lại từ đồ thị Epstein Foster, 1983.) 5/5 ... tích dùng trở kháng, bàn luận sau Chương liên quan đến việc xác định thành phần thể 4/5 Cơ sở điện sinh học phương pháp xác định thể tích bàng cách đo trở kháng (A) Ba phần tử trở kháng mô biểu... tuân theo phương trình sau 3/5 Cơ sở điện sinh học phương pháp xác định thể tích bàng cách đo trở kháng Trong Zf = trở kháng( hàm tần số f ) R0 = điện trở f = R = điện trở f = τ = số thời gian (R2C)... nghiên cứu điện tim đồ, có 2/5 Cơ sở điện sinh học phương pháp xác định thể tích bàng cách đo trở kháng thể thiết kế hệ thống điện cho đo trở kháng đặc biệt để đo vào khu vực (các động mãh chủ, tâm