Розглянуто результати математичного моделювання складових імпедансу багатоелементного двополюсника, яким подаються тканини організму людини. Результати аналізування відомих способів та їхньої реалізації за електричними моделями і досліджень різні. Зумовлено це тим, що для досліджень використовують різні електричні моделі, різні типи сенсорів, різні частотні діапазони, схеми під’єднання сенсора до вимірювального засобу тощо.
У роботі досліджено залежності активних та реактивних складових імпедансу триелементної електричної схеми заміщення біологічного об’єкта від зміни параметрів приелектродного імпедансу.
Встановлено, що значення активної та реактивної складових імпедансу майже не відрізняються за сталих значень опорів та різних значень ємності схеми об’єкта дослідження, а також параметрів приелектродного імпедансу. В разі зміни опорів значення активної та реактивної складових майже не залежать від частоти у частотному діапазоні від 10 кГц. Форми кривих при цьому також неістотно змінюються. Аналіз отриманих графічних залежностей реактивної складової від впливу параметрів приелектродного імпедансу показав, що криві набувають екстремальних значень. Реактивна складова набуває екстремального значення у діапазоні низьких частот (до 1 кГц), а частота, на якій складова набуває екстремального значення, залежить від параметрів приелектродного імпедансу. До частоти 1 кГц результат вимірювання безпосередньо залежить від вибраного типу електродів. Це можна використати для ідентифікації тканин біологічних об’єктів з урахуванням площі струмових електродів, їх форми та контактного опору, оскільки цим визначається приелектродний імпеданс.
[1] U. Birgerson, “Electrical Impedance of Human Skinand Tissue Alterations”. Mathematical Modeling and Measurements, Sweden, Stockholm: Karolinska Institutet, p. 59, 2012.
[2] Yu. V. Tornuev, D. L. Nepomnyashchikh, D. B. Nikityuk, G. A. Lapiy, O. P. Young, “Diagnostic capabilities of noninvasive bio-impedancemetry”, Fundamental research, No. 10 (part 4), pp.782–788, 2014.
[3] L. V. Sindeeva, T. I. Nekhaeva R. D., Yusupov, “Bioelectric properties of living tissue as criteria for assessing the composition of the human body in old age”, Siberian Medical Review, No. 2, p. 36–39, 2012.
[4] V. T. Yaroshenko, O. B. Sharpan, “Variant bioimpedansometry in the study of human age physiology”, Scientific News of NTUU “KPI”, No 1, pp. 26–29, 2009.
[5] A. Yu. Vavilov, A. A. Khalikov, M. S. Kovaleva, “Mathematical modeling of electrical parameters of biological tissue when assessing its damage by impedancemetry”, Problems of examination in medicine, T. 06, No. 22-2, p. 34–37, 2006.
[6] V. Kuznetsov, A. Novikov, “Technical implementation of bioimpedance polyfrequency spectrometry in diagnostic studies”, Omsk Scientific Bulletin, No. 2–120, pp. 272–277, 2013.
[7] V. O. Yaruta, “Measurement of electrical parameters of living tissues taking into account resistive-capacitive impedance created by electrodes”, Information processing systems, no. 94, pp. 231–234, 2011.
[8] A. V. Efremov, R. R. Ibragimov., R. A. Manvelidze et al., “A device for measuring the active and capacitive components of the impedance of biological tissues”, Pat. 2196504 IPC A61B5 Russian Federation, 2003.
[9] S. D. Leonov, Yu. V., Troitsky, G. N. Fedorov, “Device for measuring impedance-biological tissues”, Pat. 2366360 Russian Federation, IPC A61B5, 2008.
[10] O. O. Antonyuk, Y. P. Pokhodylo, “Realization of bioimpedance measurements in medicine”, Ukr. Metr. Journ., no 2, pp. 21–25, 2015.
[11] S. Grimnesand, O. Martinsen, “Electrical Impedance Model-A Critiqueandan Alternative, Sverre Grimnesand”, IEEE, Trans. Biomed, vol. 52, no. 1, pp.132–135, January 2005.
[12] U. Kylea, I. Bosaeusb, A.DeLorenzo et al, “Bioelectrical impedance analysis part: a review of principles and methods”, Clinical Nutrition, no. 23, pp. 1226–1243, 2004.
[13] O. O. Antonyuk, “The use of imitation measuring transducers in medicine“, Information-measuring technologies, technical regulation, and quality management: in Thesis of Conf. young scientists and students, pp. 130–131, May 30–31, Odesa, 2011.