Công nghệ BIA

   CƠ THỂ CON NGƯỜI VÀ TRỞ KHÁNG

             Phân tích trở kháng điện sinh học (BIA) đo trở kháng bằng cách áp dụng dòng điện xoay chiều trên cơ thể con người.

Khái niệm về điện kháng

Điện kháng, còn được gọi là điện trở, là sự đối lập với dòng điện tức thời do điện dung gây ra. Điện kháng giúp đo khả năng lưu trữ năng lượng của tế bào, là một phép đo gián tiếp về sự khỏe mạnh và tính toàn vẹn của tế bào.

 

 

                     

 

 

 Để tất cả chúng cùng nhau

 Trở kháng là tổng vectơ của điện trở và điện kháng. Thiết bị BIA đo lường sử dụng trở kháng để xác định thành phần cơ thể của bạn. BIA áp dụng mô hình hình trụ cho mối quan hệ giữa trở kháng và cơ thể con người.

   

 

     

 

 Trở kháng được tính bằng cách sử dụng hai công thức:

 1. Tính thể tích của hình trụ (Thể tích = Chiều dài x Diện tích)

 2. Đặc trưng của trở kháng: trở kháng tỷ lệ nghịch với diện tích mặt cắt ngang và tỷ lệ thuận với chiều dài.

Bằng cách biết trở kháng và chiều dài của hình trụ, chúng ta có thể đo thể tích của tổng lượng nước cơ thể.

Trong cơ thể con người, áp dụng cùng một công thức, trong đó chiều dài sẽ là chiều cao của người đo. Do đó, chúng ta có thể tính toán thể tích của tổng lượng nước cơ thể chỉ bằng cách biết trở kháng và chiều cao của các cá nhân. Đây cũng là lý do tại sao bắt buộc phải có số đo chiều cao chính xác.

 

 

 

 

 

 


 

 

 

 

                                     Lịch sử của công nghệ BIA  

 

 


                    

 

 1969 - Hoffer và chỉ số trở kháng    

 Năm 1969, Hoffer đã thực hiện một loạt các thí nghiệm để chứng minh tổng trở kháng nước và sinh học của cơ thể có mối tương quan cao, cho thấy phép đo trở kháng có thể được sử dụng để xác định tổng lượng nước trong cơ thể. Ông cho thấy giá trị bình phương của chiều cao chia cho trở kháng có tương quan cao với tổng lượng nước cơ thể.

Hoffer đã thực hiện các phép đo trở kháng của nửa bên phải cơ thể bao gồm cánh tay phải, thân và chân phải. Giá trị bình phương chia cho trở kháng cho thấy hệ số tương quan là 0,92 với tổng lượng nước cơ thể, cao hơn các chỉ số khác kể cả trọng lượng cơ thể. Phương trình mà Hoffer chứng minh là chỉ số trở kháng được sử dụng trong BIA ngày nay.

 

  

 

          1979 - Hệ thống RJL và máy đo trở kháng đầu tiên

Năm 1979, lần đầu tiên, hệ thống RJL đã thương mại hóa máy đo trở kháng và phương pháp BIA bắt đầu phổ biến. Thiết bị đo trở kháng bằng cách gắn các điện cực ở mặt sau của bàn tay phải và đỉnh bàn chân phải của bệnh nhân và dẫn dòng điện 50kHz qua nửa bên phải của cơ thể.

Trước đó, thành phần cơ thể chỉ có thể được đo bằng thước cặp (caliper) hoặc cân dưới nước. Những phương pháp như vậy cần được thực hiện bởi những người có kỹ năng và lắp đặt không dễ dàng. Ngoài ra, chỉ có các bệnh nhân cụ thể có thể được đo từ các phương pháp đó. Tuy nhiên, BIA dễ dàng, nhanh chóng, ít tốn kém và ít xâm nhập. Do đó, nhiều nhà nghiên cứu thành phần cơ thể, chuyên gia dinh dưỡng và chuyên gia y tế bắt đầu sử dụng BIA.


 

 

 

Những năm 1980 - Khám phá những hạn chế đối với BIA với dữ liệu thực nghiệm

Năm 1969, Hoffer đã thực hiện một loạt các thí nghiệm để chứng minh tổng trở kháng nước và sinh học của cơ thể có mối tương quan cao, cho thấy phép đo trở kháng

Nghiên cứu của Lukaski, Segal và các học giả khác đã đẩy nhanh quá trình phát triển của BIA. Các nghiên cứu đã chứng minh BIA có mối tương quan cao với các phương pháp tiêu chuẩn vàng như cân dưới nước và DEXA. Nhưng những hạn chế kỹ thuật của BIA  bắt đầu lộ diện vào cuối những năm 1980.

Một hạn chế là BIA cho rằng cơ thể con người có hình dạng của một hình trụ và sử dụng một tần số duy nhất (50 kHz). Điều này có thể phù hợp cho những bệnh nhân có loại cơ thể tiêu chuẩn, không chính xác cho các bệnh nhân có cơ thể khác. Vì vậy, các nhà nghiên cứu đã đưa ra các phương trình khác nhau ngoài chỉ số trở kháng để bổ sung cho giới hạn kỹ thuật của BIA và đạt được độ chính xác cao hơn cho các nhóm bệnh nhân ở độ tuổi, giới tính khác nhau, v.v.

 

 

 

 

Những năm 1980 - Lukaski và Kushner phát triển các phương trình thực nghiệm     

Năm 1969, Hoffer đã thực hiện một loạt các thí nghiệm để chứng minh tổng trở kháng nước và sinh học của cơ thể có mối tương quan cao, cho thấy phép đo trở kháng

Để tăng độ chính xác của kết quả, các nhà nghiên cứu đã đưa ra các phương trình thực nghiệm sử dụng dữ liệu thực nghiệm như giới tính và tuổi để tính toán thành phần cơ thể của một người.

Dữ liệu thực nghiệm là kiến ​​thức có được bằng phương tiện quan sát hoặc thử nghiệm. Bằng cách thu thập dữ liệu về một quần thể mẫu đại diện cho phương sai của toàn bộ dân số, các nhà nghiên cứu cố gắng rút ra các chiều hướng có thể được sử dụng để dự đoán kết quả. Trong thành phần cơ thể, các nhà nghiên cứu xác định những chiều hướng trong khối lượng cơ và mỡ; họ sử dụng  dữ liệu này để dự đoán thành phần cơ thể dựa trên các biến số cụ thể (tuổi, giới tính, dân tộc, v.v.)

Năm 1986, Lukaski đã sử dụng các phương trình được công bố sử dụng chỉ số trở kháng, trọng lượng cơ thể và điện kháng; cùng  năm 1986, Kushner đã công bố các phương trình sử dụng chỉ số trở kháng, trọng lượng cơ thể và giới tính.          

Mặc dù các ước tính theo kinh nghiệm có thể cho bạn một ước tính chính xác về thành phần cơ thể người dùng nói chung, song đó có những vấn đề đáng lưu tâm khi chúng được sử dụng cho mục đích y tế.

Hãy giả sử rằng có một thiết bị sử dụng phương trình thực nghiệm để tính tổng lượng nước cơ thể. Và có hai người có cùng khối lượng nạc cơ thể, nhưng một người 30 tuổi và người kia 40 tuổi. Mặc dù chúng có cùng khối lượng nạc cơ thể, nhưng các phương trình thực nghiệm sẽ tính toán rằng hai người này sẽ có chênh lệch 0,8 L trong tổng lượng nước cơ thể chỉ vì tuổi tác, điều đó hoàn   toàn không chính xác

 

 

 

 

 Những năm 1980 - Các thiết bị BIA sử dụng tại nhà     

Do những hạn chế về công nghệ, các thiết bị BIA trở thành thiết bị sử dụng tại nhà thay vì thiết bị bệnh viện. Vào cuối những năm 1980, các nhà sản xuất Nhật Bản đã phát hành nhiều loại thiết bị cấu tạo cơ thể dựa trên BIA có thể dễ dàng sử dụng phổ biến cho  công chúng. Một số thiết bị đo trở kháng giữa hai chân khi người dùng đứng trên bàn cân, trong khi một số khác sẽ đo trở kháng giữa hai tay trong khi cầm thiết bị.

 

 

 

1992 - Kushner và đề xuất đa tần số với phân tích phân đoạn

Độ chính xác chưa cao của BIA là do sự hạn chế kỹ thuật, nhiều người biện luận điều này có thể được cải thiện. Năm 1992, Kushner  tuyên bố rằng cơ thể con người được tạo thành từ năm hình trụ (cánh tay phải, cánh tay trái, thân, chân phải, chân trái) thay vì một.

Trong khi các chi nhỏ ảnh hưởng đến tổng trở kháng, thân có diện tích mặt cắt lớn nhất, ít có tác động đến trở kháng. Tuy nhiên, vì  thân hình chiếm 50% khối lượng nạc cơ thể, Kushner nhấn mạnh việc đo trở kháng của thân thể riêng biệt rất quan trọng.

Chỉ riêng việc đo trở kháng sẽ không đủ nhưng tất cả năm phần phải được đo riêng ở các tần số khác nhau, tạo ra sự khác biệt giữa nước ngoại bào và nước nội bào.

Nói cách khác, những hạn chế kỹ thuật của BIA cần được khắc phục bằng cách đo các phần khác nhau ở các tần số khác nhau.

 

 

1992 - Kushner và đề xuất đa tần số với phân tích phân đoạn

Độ chính xác chưa cao của BIA là do sự hạn chế kỹ thuật, nhiều người biện luận điều này có thể được cải thiện. Năm 1992, Kushner  tuyên bố rằng cơ thể con người được tạo thành từ năm hình trụ (cánh tay phải, cánh tay trái, thân, chân phải, chân trái) thay vì một.

Trong khi các chi nhỏ ảnh hưởng đến tổng trở kháng, thân có diện tích mặt cắt lớn nhất, ít có tác động đến trở kháng. Tuy nhiên, vì  thân hình chiếm 50% khối lượng nạc cơ thể, Kushner nhấn mạnh việc đo trở kháng của thân thể riêng biệt rất quan trọng.

Chỉ riêng việc đo trở kháng sẽ không đủ nhưng tất cả năm phần phải được đo riêng ở các tần số khác nhau, tạo ra sự khác biệt giữa nước ngoại bào và nước nội bào.

Nói cách khác, những hạn chế kỹ thuật của BIA cần được khắc phục bằng cách đo các phần khác nhau ở các tần số khác nhau.

 

 

 


  

 

 

 

CÁCH MẠNG CÔNG NGHỆ HÓA BIA VỚI INBODY

 

 

Máy phân tích thành phần cơ thể cấp y tế InBody dựa trên bốn trụ cột công nghệ

để cung cấp cho bạn kết quả BIA cực kỳ chính xác và có sự tương quan cao đến các phương pháp tiêu chuẩn vàng.

 

 

 

 

  Hệ thống 8 điểm cực xúc giác: Khi đo trở kháng với các điện cực, điển trở sẽ xuất hiện tại điểm tiếp xúc. Vì thế, InBody đã tính toán các vị trí đặt điện cực để có thể đo chính xác trở kháng trong cơ thể.

 

 

  Đo phân đoạn trực tiếp: InBody cung cấp các phép đo độc lập cho từng phần cơ thể (cánh tay trái, cánh tay phải, chân trái, chân phải và thân) để cung cấp dữ liệu chính xác.

 

  Đa tần số: InBody sử dụng nhiều dòng điện ở các tần số khác nhau để cung cấp phân tích nước cơ thể chính xác nhất.

   

  Không dùng ước tính theo kinh nghiệm: Không có ước tính thực nghiệm được sử dụng để tính toán thành phần cơ thể. InBody đo trở kháng của bạn một cách độc lập, do đó kết quả của bạn không bị ảnh hưởng bởi tuổi tác, sắc tộc hoặc giới tính.

 

 

 

 

 

 

Hệ thống điện cực xúc giác 8 điểm với điện cực ngón tay cái

Khi cơ thể con người tiếp xúc với điện cực, tại điểm tiếp xúc sẽ xảy ra điện trở. Khi đo điện trở trong cơ thể người, điều quan trọng là phải kiểm soát điện trở tiếp xúc.

Tận dụng các đặc điểm công thái học của cơ thể con người, khi người dùng InBody cần nắm chặt xung quanh điện cực tay, dòng điện từ điện cực và điện áp được đo tại điện cực chạm vào ngón tay cái.

Vì phép đo luôn được thực hiện tại cùng một vị trí trên cổ tay, thiết kế này có khả năng tái tạo cao. Việc đo lường chính xác hơn khi không có sự can thiệp của điện trở tiếp xúc từ da, bất kể các điểm tiếp xúc trên tay.

Điều này hoạt động giống như điện cực chân, nơi dòng điện chạy từ điện cực đế trước và điện áp được đo ở điện cực đế sau. Sự đo lường luôn được thực hiện ở cấp độ mắt cá chân.

Phương pháp điện cực cảm ứng 8 điểm sử dụng điện cực ngón tay cái là một tính năng độc đáo của các thiết bị InBody tạo ra tỷ lệ tái lặp đặc biệt cao trong kết quả.

Vị trí của 8 điểm tiếp xúc ở hai điện cực ngón tay cái, hai điện cực lòng bàn tay, hai điện cực lòng bàn chân và hai điện cực gót chân.

Thiết kế kết cấu của điện cực tay tạo ra một vị trí cầm đơn giản, dễ tái tạo. Sử dụng điện cực ngón tay cái đảm bảo phép đo luôn bắt đầu ở cổ tay; các giá trị đo tương tự được trả về ngay cả khi bệnh nhân thay đổi vị trí cầm nắm điện cực hoặc các điểm tiếp xúc trên tay.

Các đối thủ cạnh tranh các sản phẩm tương tự công nghệ này thường thiếu điện cực ngón tay cái và nút đo ở vị trí này. Trong trường hợp này, cả điện cực và điện áp tiếp xúc với lòng bàn tay, do đó điểm bắt đầu đo không phải lúc nào cũng giống như điện cực được giữ ở các vị trí khác nhau.

 

 

 

 

 

 


 


 

 

Phân tích trở kháng điện sinh học đa tần số trực tiếp

 
 

Các hệ thống BIA truyền thống xem cơ thể con người như một khối nước duy nhất, sử dụng trở kháng toàn thân để xác định tổng lượng nước cơ thể. Tuy nhiên, phương pháp này có một số sai sót:

   Giả định sự phân phối khối lượng cơ nạc và mỡ cơ thể trên tất cả các phân đoạn của cơ thể là như nhau.

   Hình dạng và chiều dài của cánh tay, chân và thân mình khác nhau, vì vậy cơ thể không thể được xem như chỉ một hình trụ mà thực sự là năm phần riêng biệt.

   Do trở kháng dựa trên chiều dài và diện tích mặt cắt ngang, nên việc tính toán tổng nước cơ thể là không chính xác vì mỗi phân đoạn của cơ thể có chiều dài và diện tích mặt cắt khác nhau.

  Một trong những vấn đề lớn nhất với phương pháp một hình trụ là thiếu phép đo thân. Thân có chiều dài thấp nhất và diện tích mặt cắt cao nhất, dẫn đến trở kháng rất thấp (thường là 10-40 ohms). Tuy nhiên, thân bao gồm khoảng 50% khối lượng cơ thể nạc (LBM) riêng lẻ.

  Trong phép đo trở kháng toàn thân, trở kháng thân được bỏ qua và sự thay đổi trở kháng thân của cơ thể được đánh giá thấp. Sự thay đổi trở kháng thân bằng 5 ohm thực sự là một sự khác biệt rất lớn, nhưng nó được thể hiện dưới 1% sự khác biệt trong phép đo trở kháng toàn thân.

  

 

Nói cách khác, nếu thân thể không được đo riêng, thì có thể bỏ qua trở kháng thân. Nhưng khi thân hình chiếm hơn một nửa trọng lượng cơ thể, có thể nói phép đo trở kháng toàn cơ thể bỏ qua một nửa cơ thể.

  Vì thân của cơ thể chứa nhiều nước và cơ bắp hơn các chi, 1 ohm trở kháng thân và 1 ohm trở kháng chi có thể có ý nghĩa khác nhau hoàn toàn. Bởi vì mỗi ohm đại diện cho một lượng lớn LBM, sự khác biệt thậm chí 1-2 ohms có thể dẫn đến sai lầm lớn trong việc xác định tổng lượng nước cơ thể.

  Một số thiết bị BIA chỉ đo các giá trị trở kháng của hai hình trụ và ước tính phần còn lại. Đối với thang đo BIA, duy nhất chân có giá trị đo. Đối với các thiết bị cầm tay BIA, chỉ có cánh tay được đo. Một số thiết bị BIA cho biết họ đo toàn bộ cơ thể, trên thực tế thì họ chỉ đo một nửa cơ thể gồm một cánh tay và chân cùng một bên rồi ước tính phần còn lại.

  Khi sử dụng thiết bị BIA, điều quan trọng là tìm một thiết bị thực sự đo các phần riêng biệt và có đo phần thân, không sử dụng các giá trị ước lượng. Mặt khác, các ước tính đang dẫn đến sai số lớn trong tổng lượng nước cơ thể và lần lượt khối lượng không mỡ, khối lượng nạc cơ thể.

  Với InBody, không có ước tính nào được dùng trong BIA đa tần số phân đoạn trực tiếp, hiểu đơn giản hơn là mỗi phân đoạn của cơ thể bạn (cánh tay phải, cánh tay trái, thân phải, chân trái) đều được đo riêng ở nhiều tần số.

  

     

 

 

 

 

 

Không có ước tính hoặc phương trình thực nghiệm

Các thiết bị BIA thường sử dụng các phương trình thực nghiệm để tính toán thành phần cơ thể người dùng vì hầu hết các thiết bị BIA sử dụng trở kháng toàn thân. Các phương trình này giúp bù đắp cho việc thiếu việc đo trở kháng thân bằng cách đưa vào dữ liệu thực nghiệm như tuổi và giới tính.

Các phương trình thực nghiệm có thể đưa ra ước tính chính xác về thành phần cơ thể của người dùng nếu người dùng có hình dạng cơ thể điển hình cho độ tuổi, giới tính và dân tộc cụ thể của họ. Các phương trình này cho thấy khi một người già đi, khối lượng cơ bắp của họ có thể sẽ giảm và nam giới có xu hướng khối lượng cơ bắp nhiều hơn nữ giới.

Tuy nhiên, việc đưa dữ liệu vào một phương trình không có nghĩa là thành phần cơ thể của bạn đang được đo. Điều gì sẽ xảy ra nếu bạn là một vận động viên thể hình nữ cao tuổi? Trong thực tế, bạn có thể có khối lượng cơ bắp nhiều hơn những người khác trong độ tuổi và nhóm giới tính của bạn, nhưng ước tính theo kinh nghiệm sẽ cho ra kết quả khác.

Vấn đề với ước tính theo kinh nghiệm là bạn có thể đưa vào một phương trình cấu trúc có sẵn để ước tính thành phần cơ thể của bạn. Kết quả của bạn luôn được xác định trước, bất kể thành phần cơ thể thực tế của bạn.

Ở đây, một phương trình thực nghiệm mẫu được tạo bởi Lukaski vào năm 1988 bằng cách sử dụng chiều cao, trọng lượng cơ thể, trở kháng, tuổi và giới tính để tính tổng lượng nước cơ thể:

TBW = 0,377 H2 / R + 0,14 trọng lượng - 0,08 tuổi + 2,9 giới tính + 4,65

InBody không cần sử dụng các phương trình thực nghiệm để tính kết quả của bạn vì máy phân tích thành phần cơ thể InBody đo toàn bộ cơ thể bạn chia thành 5 hình trụ, cho bạn số đo thân tách biệt với phần còn lại của cơ thể. Thành phần cơ thể của bạn chỉ được xác định bằng cách sử dụng các giá trị trở kháng được tìm thấy từ mỗi phân đoạn của cơ thể và năm chiều cao của từng phần cơ thể.

 

 

Bạn sẽ có được các phép đo thành phần cơ thể giống nhau về khối lượng cơ bắp, khối lượng mỡ,... cho dù người dùng được nhập là nam hay nữ vì InBody đo cho chính bạn.

Làm thế nào bạn có thể xác định nếu thiết bị BIA của bạn sử dụng ước tính theo kinh nghiệm? Hãy thử kiểm tra người dùng hai lần qua lại bằng cách chuyển đổi độ tuổi hoặc giới tính. Nếu thiết bị mang lại hai kết quả khác nhau, chúng ta có thể khẳng định nó sử dụng các ước tính theo kinh nghiệm. Các thiết bị BIA này được lập trình để luôn xuất dữ liệu cho thấy nam giới có khối lượng cơ bắp nhiều hơn nữ giới bất kể giá trị thực sự từ chính cơ thể của bạn.

  Một số thiết bị BIA chỉ đo các giá trị trở kháng của hai hình trụ và ước tính phần còn lại. Đối với thang đo BIA, duy nhất chân có giá trị đo. Đối với các thiết bị cầm tay BIA, chỉ có cánh tay được đo. Một số thiết bị BIA cho biết họ đo toàn bộ cơ thể, trên thực tế thì họ chỉ đo một nửa cơ thể gồm một cánh tay và chân cùng một bên rồi ước tính phần còn lại.

  Khi sử dụng thiết bị BIA, điều quan trọng là tìm một thiết bị thực sự đo các phần riêng biệt và có đo phần thân, không sử dụng các giá trị ước lượng. Mặt khác, các ước tính đang dẫn đến sai số lớn trong tổng lượng nước cơ thể và lần lượt khối lượng không mỡ, khối lượng nạc cơ thể.

  Với InBody, không có ước tính nào được dùng trong BIA đa tần số phân đoạn trực tiếp, hiểu đơn giản hơn là mỗi phân đoạn của cơ thể bạn (cánh tay phải, cánh tay trái, thân phải, chân trái) đều được đo riêng ở nhiều tần số.

 

 

 

Sự tương quan cao với tiêu chuẩn vàng

 

 

Nhờ vào sự cải tiến trong công nghệ, InBody đã trở thành một trong những thiết bị BIA chính xác nhất trên thị trường và được chứng minh có mối tương quan cao với DEXA 0,99 đối với khối lượng nạc cơ thể trong dân số người trưởng thành có cân nặng bình thường.

Tài Liệu tham khảo: Accuracy of direct segmental multi-frequency bioimpedance analysis in the assessment of total body and segmental body composition in middle-aged adult population

 

 

 

 

 

 

 

 
Tin tức & sự kiện

[20-09-2019] Điều gì xảy ra với cơ thể khi bạn chạy hóa trị?

Bạn có biết không, với bàn cân bạn chỉ cần đo được tổng cân nặng của mình thôi. Một chiếc cân dù là cân điện tử hay cân cơ cũng chỉ cũng chỉ đo được tổng cân nặng cơ thể. Nghĩa là sẽ không đo đúng thể trạngsức khỏe của bạn
ĐĂNG KÝ TRÃI NGHIỆM SẢN PHẨM

2019 Copyright © Inbody Việt Nam . All rights reserved. Design by i-web.vn

Zalo
0938979911