Measurement of Blood Flow Variation using Impedance Method

임피던스법을 이용한 혈류량 변화 측정

In this study, we made the system to measure variation of blood flow using bio-electrical impedance analysis method. The system, which could measure variation of impedance according to pressure change by artificial pressure, consists of pressure measurement and impedance measurement by 4-electrode method. Pressure measurement splits into semiconducting pressure sensor and electronic circuit for processing output signal. In addition, impedance measurement splits into constant current source circuit and lock-in amplifier for detection impedance signal. We experimented feature of impedance measurement using standard resistance to evaluate the system characteristic. As well as, we experimented to estimate variation of blood flow by measuring impedance and blood flow resistance ratio using mean arterial pressure and variation of blood flow with experimental group. As result of this study, blood flow resistance ratio and variation of blood flow were definitely in inverse proportion and were -0.96776 as correlation coefficient by correlation analysis.

본 연구에서는 생체 임피던스의 변화를 계측하여 혈류량의 변화를 추정하기 위한 시스템을 구현하였다. 구현된 시스템은 인위적인 압력을 가하여 압력의 변화에 따른 임피던스의 변화량을 측정할 수 있도록 구성하였으며, 크게 압력 측정부와 4 전극법을 이용한 임피던스 측정부로 구분할 수 있다. 압력 측정부는 반도체식 압력센서와 센서의 출력신호를 처리하기 위한 전자회로부로 구성하였고, 임피던스 측정부는 교류 정전류원 회로와 임피던스 신호의 검출을 위한 락인 증폭기로 시스템을 구성하였다. 구현된 시스템의 성능평가를 위하여 표준저항을 이용한 임피던스 측정부의 특성조사 실험을 수행 하였다. 그리고 실제 실험군을 대상으로 임피던스의 계측을 통한 혈류량 변화 추정실험을 수행하였고, 혈류량 변화와 평균 동맥압을 이용한 혈류 저항비를 추정하였다 그 결과 혈류저항비와 혈류량의 변화는 반비례관계를 명확하게 보여 주었으며, 상관분석을 수행한 결과 상관계수가 -0.96776으로 강한 음의 상관관계를 나타내었다.