Improvement in bioimpedance data analysisartefact correction, cole parameters, and body fluids estimation

Resumen

La estimación de los fluidos corporales es una práctica útil y común en la evaluación del estado desarrollo y tratamiento de distintas enfermedades. Bioimpedancia eléctrica es una alternativa no invasiva, de bajo coste y eficiente para la estimación de los fluidos corporales. Sin embargo estos métodos son indirectos , y su robustez y validez no son claras . En cuanto a las medidas, existe controversia en relación con una desviación del espectro en el plano de impedancia, que es causada por una corriente de fuga. Esta desviación es normalmente compensada con el modelo Cole extendido, el cual carece de una base teórica. Además no hay ningún algoritmo publicado para estimar los parámetros. En esta tesis, se propone un modelo sencillo para corregir la desviación. El modelo consiste en una capacitancia equivalente en paralelo con la carga. Posteriormente, se consideraron otras dos artefactos de medida. Ambos artefactos son normalmente ignorados en medidas de Bioimpedancia de todo el cuerpo y segmentales porque su influencia es insignificante cuando el contacto entre la piel y el electrodo es el adecuado. Sin embargo, este no es siempre el caso, especialmente cuando se usan electrodos textiles. En la estimación de fluidos corporales, las medidas de bioimpedancia en frecuencia se ajustan a un modelo para obtener resistencias a frecuencias bajas y altas. Estas resistencias se relacionan posteriormente con los volúmenes de fluidos corporales. Con el fin de minimizar la influencia de los tres artefactos en la estimación de los fluidos corporales y mejorar la solidez y adecuación del modelo fueron utilizados y probados los diferentes dominios de inmitancia. La conductancia en un espectro de frecuencia reducido fue propuesto como el dominio más robusto frente a los artefactos considerados. La robustez y precisión del método no aumentaron a pesar de que las resistencias a baja y alta frecuencias puedan ser estimadas con firmeza contra artefactos de medición. Por lo tanto es probable que el grueso del error se encuentre en la relación entre resistencias y volúmenes. Sobre la base de un análisis teórico, todos los métodos fueron revisados y se identificaron sus limitaciones. También se proponen nuevos métodos. Todos los métodos se probaron utilizando una base de datos clínicos de los pacientes que participan en terapia de reemplazo de la hormona del crecimiento. Los resultados indicaron que bioimpedancia es una alternativa precisa para estimar los fluidos corporales, sin embargo, tiene límites de robustez. Se propone la hipótesis de que esos límites en el líquido extracelular se deben principalmente a anisotropía, en el líquido corporal total se deben principalmente a la incertidumbre de i y los errores en el líquido intracelular se deben a la adición de los errores en el volumen extracelular y el total del fluido. Actualmente, estos errores no se pueden prevenir o minimizar. Por lo tanto, las limitaciones de robustez deben predecirse antes de aplicar bioimpedancia para estimar los fluidos corporales.