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생체전기 임피던스 법은 조직의 생물학적 특성에 따른 전기 전도성의 차이를 이용하여 신체 구성을 예측하는 방법입니다.
전기 전도성은 수분과 전해질량에 비례하며, 세포의 모양이 원형에 가까울수록 감소하는데, 지방조직은 원형의 세포로
이루어져 있으며, 수분이 근육 등 다른 조직에 비해 상대적으로 적으므로 지방량이 증가할수록 전기 전도성은 감소하게 됩니다.
인체에 미세한 교류 전류 신호를 보낼 때 전기는 전도성이 높은 수분을 따라 흐르며, 수분의 많고 적음에 따라 체수분,
지방,근육 등에서의 임피던스가 서로 다르게 발생하며, 이때 발생되는 임피던스는 체구성 성분과 일정한 연관성을 갖게 되므로
이를 이용하여 체구성을 평가하게 됩니다.
이는 인체가 전도성이 높은 조직(Conductor: 제지방)과 낮은 조직(Insulator: 체지방)으로 구성되어 있다는 전기적 특성과
임피던스 측정값에 두 조직의 비율이 반영된다는 점을 이용하는 방법이므로 생체 전기 임피던스 법이라 합니다.
생체전기 임피던스 법에서는 인체를 하나의 균질한 원통 혹은 사지와 몸통으로 이루어진 5개의 균질한 원통의 합으로 가정하여,
인체의 체수분량 및 체지방량을 산출합니다. 원통형의 균질한 전도체에서 임피던스는 전도체의 길이에 비례하고,
단면적에 반비례한다는 가정을 수식으로 정리하면, 위 식과 같으며 원통형의 균질한 전도체의 부피는 길이의 제곱에 비례하고,
임피던스에 반비례하는 식으로 변환이 됩니다, 이때 길이의 제곱을 임피던스로 나눈 값에 해당되는 상수를 임피던스 인덱스라하여
부피산출의 가장 중요한 공식으로 사용합니다.
전기 전도성은 수분과 전해질량에 비례하며, 세포의 모양이 원형에 가까울수록 감소하는데, 지방조직은 원형의 세포로
이루어져 있으며, 수분이 근육 등 다른 조직에 비해 상대적으로 적으므로 지방량이 증가할수록 전기 전도성은 감소하게 됩니다.
| 관련논문 | “적절한 체지방 평가법 및 추적검사”, 강지현 2005. 제10회 대한비만학회(KOSSO) 연수강좌 261~269 |
인체에 미세한 교류 전류 신호를 보낼 때 전기는 전도성이 높은 수분을 따라 흐르며, 수분의 많고 적음에 따라 체수분,
지방,근육 등에서의 임피던스가 서로 다르게 발생하며, 이때 발생되는 임피던스는 체구성 성분과 일정한 연관성을 갖게 되므로
이를 이용하여 체구성을 평가하게 됩니다.
이는 인체가 전도성이 높은 조직(Conductor: 제지방)과 낮은 조직(Insulator: 체지방)으로 구성되어 있다는 전기적 특성과
임피던스 측정값에 두 조직의 비율이 반영된다는 점을 이용하는 방법이므로 생체 전기 임피던스 법이라 합니다.
생체전기 임피던스 법에서는 인체를 하나의 균질한 원통 혹은 사지와 몸통으로 이루어진 5개의 균질한 원통의 합으로 가정하여,
인체의 체수분량 및 체지방량을 산출합니다. 원통형의 균질한 전도체에서 임피던스는 전도체의 길이에 비례하고,
단면적에 반비례한다는 가정을 수식으로 정리하면, 위 식과 같으며 원통형의 균질한 전도체의 부피는 길이의 제곱에 비례하고,
임피던스에 반비례하는 식으로 변환이 됩니다, 이때 길이의 제곱을 임피던스로 나눈 값에 해당되는 상수를 임피던스 인덱스라하여
부피산출의 가장 중요한 공식으로 사용합니다.
생체 전기 임피던스 법에는 아래와 같은 전제 조건이 있습니다.
a. 인체는 신장과 체중에 의해 크기가 결정되는 하나의 원통 혹은 5개의 원통이 조합된 모양이다.
b. 신체를 구성하고 있는 성분은 모두 균질하면서도 일정하게 분포되어 있다.
c. 개인에 따른 체성분의 차이는 모두 무시한다.
d. 외적인 환경조건(온도) 및 체온에 따른 변화, 스트레스에 따른 변화는 무시한다.
하지만, 실제 인체는 BIA법의 전제조건과는 너무나도 다릅니다.
실제로 인체는 임피던스가 신장에 정확하게 비례하는 균질한 튜브형 전도체가 아니고, 정해진 온도에서 전류의 흐름을
감소시키는 정도(p)도 일정하지 않습니다. 또한, 인체는 불균일한 체구성을 가진 복잡한 형상으로 이루어져 있고, 연령에 따라
체밀도가 다르며, 성별에 따라 체구성이 다를 뿐만 아니라, 외적인 조건에 따라 항상 변화하고 있습니다.
그러므로, 실제 인체와 생체 전기 임피던스 법의 전제 가정과의 차이점을 극복하기 위하여 임피던스와 신장 이외에도, 체중, 성별,
연령 등 기타 예측변수들로 보정한 추정모델을 개발하여 적용하여야 합니다.
한편, 성별, 연령을 고려하여 체지방을 산출하는 공식을 개발하기 위해서는 성별과 연령에 따른 각각의 임상실험이 필요합니다.
단 하나의 공식을 이용하여 성별과 연령을 고려하지 않고도 체지방을 산출하는 공식을 사용하면 편리하고, 개발 비용도
낮아질 수 있지만, 보다 높은 정확도를 가진 체지방측정기를 개발하기 위해서는 이러한 전제조건에서 오는 가정을
보완해야 할 필요성이 있습니다.
a. 인체는 신장과 체중에 의해 크기가 결정되는 하나의 원통 혹은 5개의 원통이 조합된 모양이다.
b. 신체를 구성하고 있는 성분은 모두 균질하면서도 일정하게 분포되어 있다.
c. 개인에 따른 체성분의 차이는 모두 무시한다.
d. 외적인 환경조건(온도) 및 체온에 따른 변화, 스트레스에 따른 변화는 무시한다.
하지만, 실제 인체는 BIA법의 전제조건과는 너무나도 다릅니다.
실제로 인체는 임피던스가 신장에 정확하게 비례하는 균질한 튜브형 전도체가 아니고, 정해진 온도에서 전류의 흐름을
감소시키는 정도(p)도 일정하지 않습니다. 또한, 인체는 불균일한 체구성을 가진 복잡한 형상으로 이루어져 있고, 연령에 따라
체밀도가 다르며, 성별에 따라 체구성이 다를 뿐만 아니라, 외적인 조건에 따라 항상 변화하고 있습니다.
그러므로, 실제 인체와 생체 전기 임피던스 법의 전제 가정과의 차이점을 극복하기 위하여 임피던스와 신장 이외에도, 체중, 성별,
연령 등 기타 예측변수들로 보정한 추정모델을 개발하여 적용하여야 합니다.
한편, 성별, 연령을 고려하여 체지방을 산출하는 공식을 개발하기 위해서는 성별과 연령에 따른 각각의 임상실험이 필요합니다.
단 하나의 공식을 이용하여 성별과 연령을 고려하지 않고도 체지방을 산출하는 공식을 사용하면 편리하고, 개발 비용도
낮아질 수 있지만, 보다 높은 정확도를 가진 체지방측정기를 개발하기 위해서는 이러한 전제조건에서 오는 가정을
보완해야 할 필요성이 있습니다.
| 관련논문 | “Estimation of Body Fluid Volumes Using Tetra polar Bioelectrical Impedance Measurements.”, Henry C Lukaski and William W. Bolonchuk Aviation, Space, and Environmental Medicine. December, 1988 |
| “Bioelectrical Impedance Analysis in Body Composition Measurement .”, NIH, USA National Institute of Health Technology Assessment Conference Statement December 12-14, 1994. 15. |
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| “Comparison of total body potassium with other techniques for measuring lean body mass in men and women with AIDS wasting.”, Colleen Cocoran, Ellen J Anderson, Belton Burrows, Takara Stanley, Mark Walsh, Allion M Poulos and Steven Grinspoon Am J Clin Nutr vol 72, No.4, 1053-1058. Oct. 2000 |
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| “Estimation of skeletal muscle mass by bioelectrical impedance analysis.“, Ian Janssen, Steven B. Heymsfield, Richard N. Baumgartner, and Robert Ross J Appl Physiol 89:465-471. 2000 |
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| “Bioelectrical Impedance Analysis(BIA) May Predict AIDS Survival”, John S. James AIDS treatment News. 06/16/95 |
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| “적절한 체지방 평가법 및 추적검사”, 강지현 2005. 제10회 대한비만학회(KOSSO) 연수강좌 261~269 |
