Биоимпедансные анализаторы являются в первую очередь электроизмерительными приборами. Они характеризуются набором метрологических характеристик, к которым относятся диапазоны измеряемых сопротивлений, частоты, на которых выполняются измерения, диапазоны основных погрешностей измерения и другие. Обеспечение и проверка соответствия прибора требованиям на него в части метрологических характеристик является задачей метрологического обеспечения.
Метрологическое обеспечение производства биоимпедансных анализаторов требует наличия высокоточных поверенных приборов, выполненных из прецизионных компонентов образцовых импедансов, компьютеров с программами, выполняющими необходимые расчеты. В НТЦ Медасс калибровка выпускаемых приборов производится на автоматизированном стенде. Полный цикл калибровки прибора на 31 частоте включает выполнение более четырех тысяч отдельных измерений, обработку их результатов и создание калибровочного файла.
Другая составляющая метрологического обеспечения — контроль достоверности показаний биоимпедансного анализатора в процессе его эксплуатации. В комплект поставки большинства приборов входит, по меньшей мере, один эквивалент или тест-объект, содержащий резисторы и конденсаторы с известными номиналами. Периодическое измерение импеданса этого эквивалента дает возможность обнаружить отклонения показаний прибора от правильных значений. Обычно такие отклонения связаны с какими-либо неисправностями и возникают редко. Тем не менее периодическая проверка правильности показаний прибора является обязательным условием.
Литература
Нефедов В.И., Хахип В.И., Битюков В.К. и др. Метрология и радиоизмерения: Учебник для вузов / Под ред. В.И. Нефедова. М.: Высшая школа, 2003. 526 с.
Николаев Д.В., Похис К.А., Смирнов А.В. и др. Способ региональной биоимпе- дансометрии. Пат. 2204938 РФ. 2002.
Николаев Д.В., Пушкин С.В., Смирнов А.В. и др. Анализ погрешностей, возникающих при нарушении процедуры исследований состава тела биоимпеданс- ным методом // Материалы 8-й науч.-практ. конф. “Диагностика и лечение нарушений регуляции сердечно-сосудистой системы”. М., 2006. С. 151-155.
Смирнов А.В., Николаев Д.В. Бнонмпедансная спектроскопия in vivo. Теория и практика // Материалы 9-й науч.-практ. конф. “Диагностика и лечение нарушений регуляции сердечно-сосудистой системы”. М., 2007. C.205-214.
Смирнов А.В., Цветков А.А. Анализ факторов, влияющих на погрешность измерения биоимпеданса // Материалы 7-й науч.-практ. конф. “Диагностика и лечение нарушений регуляции сердечно-сосудистой системы”. М., 2005. С.61-66.
Тищенко М.И. Биофизические и метрологические основы интегральных методов определения ударного объёма крови человека: Автореф. дис. ... д-ра мед. наук. М., 1971.
Цветков А.А., Николаев Д.В., Можаев В.А. и др. Способ системной оценки динамики жидкости и крови. Пат. 2314750 РФ. 2006.
Bolton М.Р., Ward L.C., Khan A. et al. Sources of error in bioimpedance spectroscopy // Physiol. Meas. 1998. Vo1.19. P.235-245.
Cha K.Ch. Apparatus for analyzing body composition based on bioelectrical impedance analysis and method thereof. Pat. 6256532 US. 2001.
Chetham S.M., Cornish B.H., Thomas B.J., Watson D.M. Instrumentation for simultaneous multiple frequency bioimpedance spectroscopy // Proc. XII Intern. conf. on electrical bioimpedance amp; V Intern. conf. on electrical impedance tomography. Gdansk, 2004. Vo1.2. P.355-358.
Cole K.S. Electrical phase angle of cell membranes // J. Gen. Physiol. 1932. Vol. 15. P.641-649.
Cole K.S. Permeability and impermeability of cell membranes for ions // Cold Spring Harbor Symp. Quant. Biol. 1940. Vol. 8. P.110-122.
Cole K.S., Cole R.H. Dispersion and absorption in dielectrics. I. Alternating current characteristics //J. Chem. Phys. 1941. Vol. 9. P.341-351.
Faes T.J.C., Van der Meij H.A., De Munck J.C., Heethaar R.M. The electric resistivity of human tissues (100 Hz-10 MHz): a meta-analysis of review studies // Physiol. Meas. 1999. Vol.20. P.R1-R10.
Feldman Y., Hayashi Y. Dielectric spectroscopy of biological systems: from amino acids to cells // Proc. XII Intern. conf. on electrical bioimpedance amp; V Intern. conf. on electrical impedance tomography. Gdansk, 2004. Vol. 1. P. 13—16.
Furuya N., Kawamura T., Sakamoto K. et al. Electrical properties of blood: the effects of cell membrane // Proc. XII Intern. conf. on electrical bioimpedance amp; V Intern. conf. on electrical impedance tomography. Gdansk, 2004. Vol.l. P. 145—148.
Gabriel S., Lau R.W., Gabriel C. The dielectric properties of biological tissue: II. Measurements in the frequency range 10 Hz to 20 GHz // Phys. Med. Biol. 1996a. Vol.41, Nil. P.2251-2269.
Gabriel S., Lau R.W., Gabriel C. The dielectric properties of biological tissue: III. Parametric models for the dielectric spectrum of tissues // Ibid. 1996b. Vo1.41, Nil. P.2271—2293.
Grimnes S., Martinsen O.G. Bioimpedance and bioelectricity basics. 2nd ed. L.: Acad. press, 2008. 47lp.
Grimnes S., Martinsen O.G. Cole electrical impedance model — a critique and an alternative // IEEE Trans. Biomed. Eng. 2005. Vol. 52, N l. P. 132-135.
Grimnes S., Martinsen O.G. Sources of error in tetrapolar impedance measurements on biomaterials and other ionic conductors // J. Phys. D: Appl. Phys. 2007. Vol. 40. P.9-14.
Ivorra A., Genesca M., Hotter G., Aguilo J. Bio-impedance dispersion width as a parameter to monitor living tissues // Proc. XII Intern. conf. on electrical bioimpedance amp; V Intern. conf. on electrical impedance tomography. Gdansk, 2004. Vol. 1. P.87-90.
Mozhaev V.A. Sensitivity analysis of polysegmental BIA parameters for estimation of body composition and systemic hydrohemodynamics // ICEBI 2007 / Ed. H. Scharfetter, R. Merwa. B.;Heidelberg: Springer, 2007. P.44-47. (IFMBE Proc., Vol. 17).
Nikolaev D., Smirnov A., Tarnakin A. Bioimpedance analysis with automatically electrode commutation in equipment for intensive care unit // Proc. XI Intern. conf. on electrical bioimpedance. Oslo, 2001. P.381-384.
Ronk A., Min M., Parve T. Simultaneous multi-frequency bio-impedance measurement applying synchronized uniform or non-uniform sampling // ICEBI 2007 / Ed. H. Scharfetter, R. Merwa. B.;Heidelberg: Springer, 2007. P. 185-189. (IFMBE Proc., Vol. 17).
Schwan H.P. Electrical properties of tissue and cell suspensions // Advances in biological and medical physics / Ed. J.H. Lawrence, C.A. Tobias. N.Y.: Acad. press, 1957. Vol. 5. P. 147-209.
URL: www.emfdosimetry.org/dielectric/Title/Title.html
Гла