БИОИМПЕДАНСНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ ОТ СТАНДАРТНЫХ ПОЗИЦИЙ ЭКГ ЭЛЕКТРОДОВ А.Д.Ефремова, Д.А.Прилуцкий1, Н.Н.Рыбкин1 Национальный исследовательский университет МИЭТ, Москва 1 ООО «Медицинские Компьютерные Системы», Москва E-mail: ptonya@mks.ru Анализ ЭКГ является диагностическим инструментом, который используется для оценки функционального состояния сердца и определения сердечно-сосудистых патологий [1]. В свою очередь, биоимпедансный анализ (БИА) является эффективным решением для оценки компонентного состава тела человека [2] и количества внеклеточный и внутриклеточной жидкости. Измерительная часть метода БИА заключается в пропускании через участки (сегменты) тела безопасных электрических токов на одной или нескольких частотах, измерения падения напряжения и вычисления комплексного сопротивления – биоимпеданса. Анализ значений биоипеданса основан на предположении о связи между измеренными значениями сопротивления с компонентным составом тела. По сути БИА состава тела основывается на различиях в электропроводности составляющих его тканей, ввиду различного содержания в них жидкости и электролитов. Как правило, при методе БИА использует определенную схему подключения электродов, когда две пары из близко расположенных зондирующих и измерительных электродов подключены к запястью и лодыжке [3]. В то же время ЭКГ в 6 стандартных отведениях I–AVF записывается, используя только четыре электрода, прикрепленных к запястьям и лодыжкам пациента [1]. Рис. 1 – Схема наложения электродов при одновременном съеме ЭКГ и БИА. Предлагается зондирующие электроды присоединять к L (левая рука) и N (правая нога), а измерительные электроды к R (правая рука) и F (левая нога) позиция, соответствующим электродам ЭКГ (см. Рис.1). Такой метод подключения является нестандартным для биоимпедансных измерений, но широко применим при регистрации ЭКГ в стандартных отведениях. Использование стандартной схемы БИА не позволяет достаточно точно измерять импеданс туловища, так как сопротивление туловища составляет около 10% от сопротивления всего тела человека по линии руканога. В предложенной схеме область измерения является центральная часть тела – туловище. Как правило, активное сопротивление туловища взрослых людей находится в диапазоне 15..30 Ом. Специальный четырех–электродный биомедицинский ПК усилитель был разработан ООО «Медицинские Компьютерные Системы». Усилитель подключается к персональному компьютеру через USB и соответствует стандартам безопасности [4], [5]. Компьютерная программа обеспечивает съем ЭКГ в течении 3 или 5 минут от 6 отведений и анализирует вариабельность сердечного ритма [6]. Активная и реактивная биоимпедансные составляющие измеряется от 95 точках в диапазоне 5..100 кГц. На рис. 2 приведены пример графиков измерения импеданса. Рис. 2 – Активный (а) и реактивный (б) импеданс туловища здорового мужчины, 43 года. Многочастотный БИА позволяет оценить объемы внеклеточных и внутриклеточных жидкостей. Это основано на свойстве клеток и их мембран – не проводить ток низкой частоты (см. Рис. 3). клеточная ткань ток низкой частоты распространяется преимущественно вне клеток эквивалентная схема R внеклеточное ток высокой частоты проходит сквозь клетки R внутриклеточное С клеточных мембран Рис. 3 – Эквивалентная схема прохождение электрического тока через биологический объект при разных частотах. Использование общих электродов для ЭКГ и БИА дает новую возможность для более эффективной и качественной медицинской диагностики, например, во время скрининга. Важным преимуществом использования предложенной схемы подключения электродов для БИА является более высокая точность измерения импеданса жизненно важных органов тела (сердца, легких, печени и т.д.), так как основной сегмент измерения в этой схеме является туловище. Библиографический список 1. Berbari, E. J. “Principles of Electrocardiography.” // The Biomedical Engineering Handbook: Second Edition. Ed. Joseph D. Bronzino Boca Raton: CRC Press LLC, 2000 2. Jukka A. Salmi, Body composition assesment with segmental multifrequency bioimpedance method. // Journal of sport sciency & medicine. Vol. 2 supplementum 3, 2003. 3. Henry C. Lukaski. Assessment of body composition using tetrapolar bioelectrical impedance analysis. // Journal Bristol-Myers Nutrition Symposia 1990 Vol. 9 pp. 303-315 4. IEC 60601-1 ed3.0 Medical electrical equipment - Part 1: General requirements for basic safety and essential performance // www.iec.ch,, 2011 5. IEC 60601-2-25 ed2.0. Medical electrical equipment - Part 2-25: Particular requirements for the basic safety and essential performance of electrocardiographs. // www.iec.ch, 2011 6. Heart Rate Variability. Standards of Measurement, Physiological Interpretation, and Clinical Use. Task Force of the European Society of Cardiology the North American Society of Pacing Electrophysiology.// American heart association. Circulation. 1996; 93: 1043-1065 Сведения об авторах Ефремова Антонина Дмитриевна – магистр, дата рождения: 26.07.1991г. Прилуцкий Дмитрий Анатольевич – к.т.н., дата рождения: 26.08.1969г. Рыбкин Николай Николаевич – аспирант, дата рождения: 21.03.1988г. Вид доклада: устный (/ стендовый)