人體的生物電信號——相位角

首先要確定的是，人體是一個導(dǎo)體，當(dāng)電流通過人體時可以導(dǎo)電，同時也對電流產(chǎn)生一定的抗性。正因如此，我們可以通過人體生物電阻抗測量技術(shù)，測量出人體在不同頻率下的阻抗值，從而得出相位角以及人體中各類成分的含量。

人體作為復(fù)雜的生物組織，其細胞內(nèi)液、細胞外液均可視為電阻（R）；細胞膜因其具有電壓差，可是視為電容（C），對電流產(chǎn)生容抗。這細胞內(nèi)、外液電阻加上細胞膜電容，共同構(gòu)成生物電阻抗值，詳見圖1。阻抗值是儀器測量的基礎(chǔ)數(shù)值，保證體成分測量的準(zhǔn)確性。

圖1. 生物組織等效電路模型

生物電阻抗的值可認為是一個向量，電阻及容抗為向量坐標(biāo)的數(shù)值，相位角即向量方向與坐標(biāo)軸的夾角。具體計算方法，如圖2。

相位角的大小主要取決于細胞膜容抗的大小，若人體營養(yǎng)狀況良好、身體健康，機體細胞結(jié)構(gòu)完整、功能性較好，則細胞膜產(chǎn)生的容抗更大，相位角隨之增加；相反，若人體營養(yǎng)狀況不良，細胞膜結(jié)構(gòu)、功能較差，細胞膜產(chǎn)生的抗性降低，則相位角相應(yīng)降低。

圖2. 相位角計算示意圖

其實相位角并不是新生的概念，早在2006年歐洲腸內(nèi)腸外營養(yǎng)協(xié)會發(fā)布的針對肝硬化患者腸內(nèi)營養(yǎng)治療方案中即推薦“應(yīng)用相位角或生物電阻抗分析方法測量的人體成分分析評估營養(yǎng)不良”。相位角在評價患者營養(yǎng)不良中的意義，已得到權(quán)威機構(gòu)的認可。

營養(yǎng)不良對疾病發(fā)展及手術(shù)預(yù)后均有重要意義。在腹膜透析患者中，相位角與血清前白蛋白含量顯著相關(guān)，前白蛋白是評價營養(yǎng)狀況的指標(biāo)，研究結(jié)果證明相位角對于評價透析患者營養(yǎng)狀況有一定指導(dǎo)意義。而對于手術(shù)患者，心臟手術(shù)前相位角低標(biāo)準(zhǔn)是患者營養(yǎng)不良的標(biāo)志，研究發(fā)現(xiàn)術(shù)前相位角低標(biāo)準(zhǔn)的患者，術(shù)后預(yù)后較差，住院時間延長，不利于患者的術(shù)后康復(fù)。

相位角對于患者營養(yǎng)狀況的評價有較強的敏感性。評價患者營養(yǎng)狀況，通常會通過患者體重變化、血液檢測指標(biāo)及營養(yǎng)評價量表等方式。研究發(fā)現(xiàn)在患者出現(xiàn)病情惡化之前，與一般的血液檢測指標(biāo)或營養(yǎng)測量指標(biāo)相比，患者會更早地出現(xiàn)相位角降低的改變。同時對重癥患者的研究，發(fā)現(xiàn)相位角評價患者死亡率的敏感性和特異性顯著高于APACHEⅡ、SOFA、SAPSⅢ等傳統(tǒng)評價方法。因此醫(yī)生可以通過監(jiān)測患者的相位角，及時發(fā)現(xiàn)患者營養(yǎng)狀況及病情的變化。