Escaneo Electro Intersticial, Segmental y Análisis De Dispersión Eléctrica


Aplicaciones


Se trata de un intérprete de bioimpedancia no invasivo, diseñado para proporcionar estimaciones de:
• Composición corporal total del cuerpo en el grupo de edad comprendido entre 10 a 80 años para los individuos con baja actividad, y en el grupo de edad entre 16 a 60 años para los individuos atléticos.
• Valores bioquímicos intersticiales. Grupo de edad adecuado: 5 a 80 años de edad.
• Parámetros fisiológicos del tejido. Grupo de edad adecuado: 5 a 80 años de edad.
• Estilo de vida en términos de micro nutrición y dieta. El grupo de edad adecuado aquí es de 40 a 80 años.
• Otras investigaciones con la ayuda de los valores bioquímicos del líquido intersticial y a través de los parámetros fisiológicos del tejido.

Contraindicaciones Generales


• No se puede utilizar en combinación con marcapasos cardíacos o cualquier otra dispositivo implantado electrónico, con o en presencia de desfibriladores, o en pacientes conectados a los dispositivos electrónicos de mantenimiento de constantes vitales.
• En los pacientes que son incapaces de sentarse o de estar en posición vertical.
• Los electrodos no funcionar adecuadamente si hay lesiones dérmicas en la zona de colocación de los mismos.
• Ausencia de una o más extremidades.
• Sudoración excesiva (hiperhidrosis).
• Etremidades o articulaciones que lleven prótesis o clavos metálicos.
• Mujeres embarazadas, ya que los posibles efectos sobre el feto son desconocidos y la la precisión de las lecturas en tales condiciones no es clara.
• El Sistema es sensible a descargas electromagnéticas geopáticas, ebido a las señales de baja tensión que genera, por lo que requiere un lugar de apoyo. Un suelo de material sintético y una baja Humedad (menos del 30%), puede dificultar mediciones fiables.

Método De Evaluación Y Proceso De Medición


Se recomienda testar las funciones del dispositivo antes de la medición, para asegurar que la conexión con el paciente es satisfactoria y el hardware y el software funcionan correctamente. Con el inicio de la medición, se genera una débil corriente continua (200 μA) y una tensión de 1V impuesta entre los seis electrodos táctiles realizando una secuencia de mediciones sucesivas en once segmentos del cuerpo. A partir de ánodo a cátodo y luego del cátodo al ánodo, el software cambia la polaridad para cada segmento y mide la conductancia de cada segmento. Seis electrodos se colocan simétricamente en las manos, pies y frente del paciente y es aplicada una corriente continua de 1V. Para un registro de 11 segmentos en secuencia de medición, cada electrodo es primeramente cátodo y a continuación ánodo, (modo bipolar), transmitiendo la intensidad en formato numérico a un programa que almacena la información.
Una corriente continua débil, con la ayuda de 6 electrodos táctiles, está siendo enviada alternativamente entre 2 electrodos con una secuencia, y un registro de la conductancia eléctrica de 11 segmentos en el cuerpo del sujeto es mostrado por el sistema.
Se trata de un dispositivo de respuesta galvánica de la piel que proporciona mediciones de conductancia de la piel en la pantalla del PC de acuerdo con la norma 21 CFR 882.1540.



Marco Teórico


El dispositivo utiliza dos técnicas: El Análisis de Bioimpedancia (BIA) y la Espectrometría de Bioimpedancia (BIS).
El propósito del BIA es la estimación de la composición corporal y el balance de agua, pero también se utiliza en cardiología y formación de imágenes.
El BIS es otra técnica para la estimación de la composición corporal y balance de agua, pero también se puede utilizar para la estimación de neurotransmisores.
Ambas técnicas se basan en un examen, mediante el cual se utiliza una tensión de 1 V en CC (corriente continua), la cual sabemos que no es capaz de cruzar las membranas celulares ni capilares (Alta resistencia en Ohms y reactancia 0). Sólo se penetra en el fluido intersticial (tejido intersticial). Así es como puede ser medida su resistencia, intensidad y conductividad.
Este método se basa en las investigaciones de Kanai y Meijer, cuyos resultados confirmaron que la membrana celular y los capilares se comportan como una estructura capacitiva debido a sus propiedades dieléctricas, siendo ésta la razón de porqué una corriente continua circula exclusivamente en el fluido intersticial y es incapaz de penetrar en sus membranas. Los tejidos forman un entorno electrolítico que conduce la corriente eléctrica a través de los portadores iónicos que aparecen por la creación de tensión entre dos electrodos. Como la corriente eléctrica es del ánodo al cátodo, los portadores iónicos principales están representados en forma de de sodio (concentración extracelular mayor en cargas positivas).
El volumen (contenido de agua) del espacio propio del fluido intersticial también juega un papel en la conductividad.

Concentración De Sodio En El Fluido Intersticial


La correlación de la intensidad del compartimiento atravesado y la concentración de Na+ se presenta en la información de más abajo.



Volumen (contenido de agua) y conductividad del compartimiento atravesado en correlación.



Intensidad De Sodio En El Fluido Intersticial Y Concentración - Rango Normal
121,6 a 129 mmol / L se considera el rango normal de concentración de sodio del fluido intersticial
Su intensidad (ecuación de Cottrell) 12,4 a 20 μA (de acuerdo al coeficiente c, el rango normal puede variar dependiendo de la edad / sexo / edad / peso / edad del sujeto) debería corresponderse.

Volumen Del Líquido Intersticial - Rango Normal
El volumen de fluido intersticial se relaciona con
El peso total: rango normal 16% +/- 3 del peso total
El tamaño de este espacio (distancia inter-capilar): 80 +/- 5 μm

Estimado Suministro De Oxígeno Del Tejido


Estimado Suministro De Oxígeno En Correlación Con La Distancia Inter-Capilar
Esta figura demuestra el efecto de las variaciones de la distancia inter-capilare (volumen de fluido intersticial) que están presentes en relación con el suministro de oxígeno del tejido. El suministro de oxígeno se reduce una vez que hay un aumento del volumen intersticial.




Observando La Bioimpedancia Y El Oxígeno Y El Suministro Estimado De Oxígeno Y Su Correlación Con La Resistencia
Para determinar su evolución fisiopatológica, la impedancia eléctrica de un tejido vivo puede ser continuamente evaluada.
Algunos ejemplos de patologías que, debido a alteraciones celulares implicadas, son indicadores de cambios de impedancia como en la isquemia, infarto o necrosis. Por eso se ha sugerido el seguimiento y monitorización de la bioimpedancia para la detección de isquemia del miocardio, para la evaluación de la viabilidad de un injerto y la monitorización de rechazo del mismo - la alteración de los volúmenes extra-intracelular pueden ser detectados en la mayoría de casos, pudiéndose extraer conclusiones.
El gráfico inferior nos muestra cómo las medidas de biomedancia pueden monitorizar la isquemia. En condiciones de normoxia, los espacios extracelulares permiten que fluya a través suyo, una cantidad significativa de corriente de baja frecuencia. Esto cambia con la presencia de la isquemia.
La consiguiente falta de oxígeno (hipoxia) dificulta a las células producir la energía suficiente para alimentar a las bombas de iones y, como resultado el agua extracelular penetra en la célula. La célula crece e invade el espacio extracelular, lo que provoca una reducción de la corriente de baja frecuencia que produce un aumento de los módulos de impedancia a esta frecuencia baja. Por lo tanto, las mediciones de bioimpedancia de baja frecuencia son útiles como indicadores de isquemia de los tejidos.



Sin embargo, esta descripción simplificada relación isquemia-impedancia pudiera no ser precisa para las células que contienen uniones en hendidura. En tales casos (por ejemplo en el miocardio) el aumento descubierto en la impedancia en bajas frecuencias en su mayor parte probablemente tiene que ser atribuida al cierre de las uniones en hendidura (Gersing, 1998) (Groot, 2001).

La gráfica de abajo de color, por ejemplo, presenta la progresión del módulo de impedancia a 1 kHz. En este estudio, seis sondas de impedancia fueron insertadas en un corazón palpitante de cerdo y sometido a una isquemia regional, con tres sondas dentro de la zona influenciada de isquemia, y las otras tres dentro de un área de normoxia. (Referencias en Groot, 2001).



Debido a la pérdida de integridad de la membrana permite la continuidad entre los medios de extra e intracelulares, la necrosis producida después de un proceso de isquemia de largo plazo también puede ser detectada - la magnitud de la impedancia a bajas frecuencias disminuye (Haemmerich et al., 2002).

Algunos investigadores han promovido mediciones de frecuencia única como base para un parámetro clínico para controlar y monitorizar la condición del tejido. Son fáciles de realizar y, ya que proporcionan la información necesaria, los procesos de isquemia pueden ser monitorizados. Para más información y una mejor reproducibilidad de los resultados, sin embargo, es proporcionada por el modelo de Cole-Cole - mediciones de bioimpedancia multifrecuenciales (espectrometría de bioimpedancia) y la caracterización subsecuente. (Raicu et al., 2000).

Espectrometría De Bioimpedancia (BIS)


El Sistema, con la ayuda de la técnica de espectrometría y, en particular, la Cronoamperometría, calcula y estima los ionogramas del fluido intersticial y la concentración de H+ en el fluido intersticial, de acuerdo con el flujo iónico (Coeficiente de Difusión de los iones)



La concentración de Na+ en el fluido intersticial proporciona la entrada a la actividad estimada de: Na+/K+ATPasa



La Cronoamperometría: Ecuación Del Cottrell


La ecuación de Cottrell es una fórmula que, en conexión con la cronoamperometría, mide valores bioquímicos con concentraciones débiles. Se utiliza en los dispositivos de pruebas de laboratorio y para las evaluaciones de la serotonina. La Cronoamperometría es una técnica que escalona el potencial de trabajo del electrodo abruptamente desde un potencial inicial a uno final, con el potencial formal del analito generalmente cruzando el paso.
La solución se deja sin agitar con el potencial inicial, asegurándose de que no hay flujo de corriente (sosteniendo el electrodo a un potencial que no permite ni la oxidación ni la reducción de la forma predominante del analito).
Después de eso, el potencial es escalonado a un potencial que, o bien oxida o reduce el analito, y como resultado, la corriente comienza a fluir en el electrodo. Bastante considerable al inicio, luego rápidamente decae a medida que el analito cerca del electrodo es consumido, y una señal transitoria es observada.
Si el punto en el tiempo cuando el potencial es escalonado se toma como tiempo cero, entonces la ecuación de Cottrell describe cómo la corriente, I, decae como una función del tiempo, t:

Ecuación de Cottrell y la fórmula de la transformación matemática que calcula la concentración en el QBioscan:



F = constante de Faraday (96500 C/mol)
Area del electrodo = (en cm2)
Co = Concentración iónica (mol/cm3)
n = número de electrones por molécula
D = Coeficiente de Difusión (cm2/s)
t = tiempo de medición en segundos

La corriente disminuye proporcionalmente a la raíz cuadrada del tiempo, a pesar del hecho de que (en el caso de especies redox absorbidas) la disminución podría ser percibida como exponencial. Esta dependencia de la raíz cuadrada del tiempo demuestra el hecho de que la responsabilidad para el transporte del analito a la superficie del electrodo es de difusión física.

PH Del Fluido Intersticial Y Su Efecto En El Cuerpo Humano


El pH del fluido intersticial (el rango normal está entre 7,31 a 7,35) influye decisivamente en las actividades enzimáticas y tiene por lo tanto, acciones en las funciones tanto del páncreas como del hígado.
El pH del fluido intersticial cerebral (rango normal es de entre 7,28 to7.32) es activo en el flujo sanguíneo del cerebro y de la excitabilidad neuronal.

Impedancia De Electropolarización (EPI)


El ratio entre la resistencia mayor del electrolito y la impedancia de polarización es llamado ratio de polarización. Independientemente del material del electrodo, la relación de polarización disminuye como una función de la concentración en soluciones diluidas de Na/Cl.
En comparación con otros electrodos, los datos para el acero inoxidable médico se comportaron independientemente de la concentración y tuvo una alta impedancia de electropolarización.