Bestimmung der komplexen elektrischen Leitfähigkeit biologischen Gewebes mittels kontaktloser Magnetimpedanzmessung / Estimation of biological tissue conductivity with contact-free magnetic impedance measurements
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Zusammenfassung
Mittlerweile existiert eine Reihe von medizinischen Messtechniken, die auf der Stromverteilung im menschlichen Körper und der Bestimmung der Gewebeimpedanz beruhen. Ein Beispiel hierfür ist die Bioimpedanz-Spektroskopie (BIS). Diesen Verfahren ist gemeinsam, dass die elektrische Leitfähigkeit von biologischem Gewebe bestimmt werden muss. Gängige Messtechniken zur Bestimmung der elektrischen Leitfähigkeit beruhen auf kontaktbasierten Messmethoden. Hierbei kommt es allerdings zu Messfehlern durch den unbekannten Elektroden-Gewebe-Übergang. Um die elektrische Leitfähigkeit von biologischem Gewebe genauer bestimmen zu können, wurde im Rahmen dieser Arbeit ein Messverfahren auf Basis der Magnet-Impedanz-Messung entwickelt, das ohne eine leitende Verbindung zum Messobjekt auskommt und so störende Einflüsse durch die Leitungen und Elektroden, wie bei kontaktbasierten Verfahren üblich, vermeidet. In diesem Artikel wird der Messaufbau in Theorie und Realisierung beschrieben und die Funktion an ersten Messungen nachgewiesen. Die Ergebnisse zeigen, dass eine Bestimmung der elektrischen Leitfähigkeit von biologischem Gewebe mit dem in diesem Artikel beschriebenen Messaufbau möglich ist. Die abschließende Diskussion gibt Ausblicke auf alternative Einsatzgebiete und zukünftige Entwicklungen.
Abstract
At present, there are several methods that utilize electrical conductivity of biological tissue, such as biological impedance spectroscopy (BIS). Because these techniques use conductivity values for further analysis (e.g., body water distribution, etc.), accuracy of conductivity measurement is crucial. Traditionally, most impedance-based techniques rely on conductive interaction between tissue and external electrical measurement devices. Thus, electrode properties can influence the results of conductivity measurements. In this study, a contact-free measurement technique is presented, which is based on magnetic induction of eddy currents and measurement of the tiny reinduced voltages in external measurement coils. Our results indicate that it is principally possible to determine conductivity of biological tissue with this technique.
©2010 by Walter de Gruyter Berlin New York
Artikel in diesem Heft
- Review
- Recent advances in modeling and analysis of bioelectric and biomagnetic sources
- Research articles
- Assessing the depth of hypnosis of xenon anaesthesia with the EEG / Bestimmung der Hypnosetiefe bei Xenon-Narkosen mit dem EEG
- Instrument for high-speed recording of accommodation of the human eye
- Bestimmung der komplexen elektrischen Leitfähigkeit biologischen Gewebes mittels kontaktloser Magnetimpedanzmessung / Estimation of biological tissue conductivity with contact-free magnetic impedance measurements
- Getaktete Dreifachapplikation mit perfundierten Nadelapplikatoren bei Radiofrequenzablation: In-vitro-Versuch an der Rinderleber / Pulsed radiofrequency ablation using perfused needle applicators in an in vitro trial on bovine liver
- Reliabilitätsstudie zum Ganganalysesystem RehaWatch / Reliability of the novel gait analysis system RehaWatch
- Short communication
- Objective assessment of brace wear times and physical activities in two patients with scoliosis / Objektive Erfassung von Korsetttragezeiten und Alltagsaktivität bei zwei Patienten mit idiopathischer Skoliose
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- Review
- Recent advances in modeling and analysis of bioelectric and biomagnetic sources
- Research articles
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