Effect of tissue composition, body orientation and movement on local bioimpedance measurements

Abstract

The project focuses on investigating how various factors influence local bioimpedance measurements using a four-electrode non-invasive technique in ten male volunteers betweeen twenty and thirty years old. The first factor consists of the impact of tissue composition, which can examine how the composition of underlying skin tissues affects bioimpedance measurements. Before placing the electrodes, tissue characterization was performed using an ultrasound machine to measure the thickness of the main two layers thickness of the skin, dermis and subcutaneous tissue. The second factor relies on the influence of body orientation, this means, how impedance changed by locating the body in different positions like, standing, lying down or sitting in a chair. Besides, the third factor was the effect of changing joint angle of arms. With this changes, arms were situated in different positions to observe the impact on the measurements. Finally, the last factor consists of preparing the skin in two ways before starting the measurements to see how it changes. By skin preparation, we mean treating the outer and visible part of the skin, where the stratum corneum is located. Tape and alcohol treatments were be compared. However, there were other many factors that can affect in the data. To ensure the reliability of the results, certain precautions were taken, such as keeping factors that can affect impedance measurements constant; location of electrodes, physical exercise, temperature or stabilization time between positions.

El proyecto se centra en investigar cómo diversos factores influyen en las mediciones locales de bioimpedancia utilizando una técnica no invasiva de cuatro electrodos en diez voluntarios masculinos de entre veinte y treinta años. El primer factor consiste en el impacto de la composición del tejido, lo que puede examinar cómo la composición de los tejidos subyacentes de la piel afecta las mediciones de bioimpedancia. Antes de colocar los electrodos, se realizó una caracterización del tejido utilizando una máquina de ultrasonido para medir el grosor de las dos capas principales de la piel: dermis y tejido subcutáneo. El segundo factor se basa en la influencia de la orientación del cuerpo, es decir, cómo cambia la impedancia al colocar el cuerpo en diferentes posiciones, como de pie, acostado o sentado en una silla. Además, el tercer factor fue el efecto de cambiar el ángulo de las articulaciones de los brazos. Con estos cambios, los brazos se situaron en diferentes posiciones para observar el impacto en las mediciones. Finalmente, el último factor consiste en preparar la piel de dos maneras antes de comenzar las mediciones para ver cómo cambia. Por preparación de la piel, nos referimos a tratar la parte exterior y visible de la piel, donde se encuentra el estrato córneo. Se compararon los tratamientos con cinta adhesiva y alcohol. Sin embargo, hubo muchos otros factores que pueden afectar los datos. Para asegurar la fiabilidad de los resultados, se tomaron ciertas precauciones, como mantener constantes los factores que pueden afectar las mediciones de impedancia; la ubicación de los electrodos, el ejercicio físico, la temperatura o el tiempo de estabilización entre posiciones.