Analiza impedancyjnych modeli granicy faz : skóra/elektrody pomiarowe

Analiza bioimpedancyjna jest metodą rozpowszechnioną w diagnostyce medycznej, umożliwiającą strukturalną charakterystykę wybranych obszarów ciała, w tym skóry. Do wyznaczenia składowych impedancji skóry konieczne jest określenie układu zastępczego, czyli modelu tego obszaru, w postaci dwójnika zawierającego rezystory R i pojemności C. W artykule przedstawiono analizę właściwości tych układów i ich przydatności do detekcji wydzielania się potu oraz zaproponowano własny, rozbudowany model impedancyjny skóry i granicy faz: skóra/elektrody pomiarowe, obejmujący również znane z literatury schematy zastępcze, który, po optymalizacji, zostanie wykorzystany w opracowywanym systemie do oceny wysiłku fizycznego i stresu psychicznego. Podano opis matematyczny zaproponowanego impedancyjnego schematu zastępczego. Opis ten ma modułową strukturę, która jest przystosowana do analiz komputerowych.

---

Bioimpedance analysis is a method widely used in medical diagnostics, enabling the structural characterization of selected areas of a human body, including skin. Usually the skin structural models are based on impedance measurements that are used for determination of the electrical equivalent circuit consisting of two-terminal circuits comprising resistors R and capacitances C. The paper presents an analysis of the properties of the equivalent circuits and their suitability to detect secretion of sweat, and proposed by authors’ extended skin/measuring electrodes interface models, comprising also equivalent circuits known from the literature. This model, after optimization, will be used in the system under development to assess the physical and mental stresses. The mathematical description of the proposed model based on electrical equivalent circuits with a modular structure adapted for computer analysis is presented.