水分、脂肪物质、热量损耗分析-生物电磁特性应用

水分、脂肪物质、热量损耗分析-生物电磁特性应用
生物电磁特性的应用    生物电磁特性的研究有重要的科学意义，也有广泛的应用价值。不同的生物组织有不同的电磁特性。一些病变组织与正常组织的电参数有较大差异，一般来说肿瘤组织含水量比正常组织含水量多，因此电导率偏高，如在频率为1 kHz时脑部肿瘤的电导率是正常组织的两倍，这样基于组织电参数测量的成像技术在肿瘤早期诊断方面有一定的优势。另外，不同生理状态下，如胃排空、肺排气等，生物阻抗有明显差异，由此可构建一些基于生物阻抗技术的医学检测方法。目前应用较多的是阻抗血流图、人体成分测量和胃动力检测等。例如，利用生物电阻抗方法测量人体成分的原理是假设人体由脂肪和非脂肪组织组成，非脂肪组织含有大量的水分和电解质，是电的良导体，而脂肪是无水物质，是电的不良导体。通过导人人体一定频率的电流，测量人体的电阻抗，可以间接测量人体的脂肪含量。目前该方法已经应用于营养医学、运动医学等领域的人体水分、脂肪物质、热量损耗分析等。目前生物电磁特性应用研究中较活跃的是基于组织电参数测量的成像技术，特别是电磁生物医学成像技术。电磁生物医学成像技术是利用生物体内不同组织在不同的生理、病理状态下具有不同的电磁特性，通过施加电磁场，在体外测量电磁信号来重建生物体内部某一电磁参数的分布或其变化图像的方法和技术。这种电磁生物医学成像不但能反映解剖学结构，而且可给出功能性图像结果且成本低廉。本书第4章重点介绍了生物电磁特性在新型电磁成像技术中的应用。以电阻抗断层成像、磁共振电阻抗成像、微波成像和微波激励热声成像为例，详细介绍了生物电磁特性在实际成像技术中的应用问题。