Iranian Journal of Biomedical Engineering (IJBME)

پایش اضافه‌بار مایعات در بیماران همودیالیزی با امپدانس‌متری چند فرکانسی و انتخاب ویژگی های امپدانسی موثر

نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

گروه مهندسی پزشکی، پژوهشکده برق و فناوری اطلاعات، سازمان پژوهشهای علمی و صنعتی ایران، تهران

10.22041/ijbme.2026.2088289.2028
چکیده
تجمع مایع اضافی در بیماران مبتلا به نارسایی کلیوی مرحله نهایی، یکی از عوامل مهم در افزایش عوارض قلبی‌عروقی، افت فشار خون حین دیالیز و مرگ‌ومیر است. ازاین‌رو، تعیین دقیق وزن خشک و پایش تغییرات حجم مایع بدن در طول همودیالیز اهمیت بالینی ویژه‌ای دارد. در این مطالعه، از یک سامانه امپدانس‌متری چندفرکانسی برای ثبت امپدانس زیستی در مقاطع مختلف بدن بیماران همودیالیزی استفاده شد. داده‌ها از 11 بیمار و در حین همودیالیز ثبت شدند. امپدانس زیستی در پنج مقطع بدن شامل دست راست، دست چپ، پای راست، پای چپ و تنه، در فرکانس‌های 50، 150، 250، 500 و 750 کیلوهرتز اندازه‌گیری شد. پس از استخراج دامنه و فاز امپدانس، پارامترهای امپدانسی نرمال‌شده محاسبه و ارتباط آن‌ها با حجم تجمعی آبگیری بررسی گردید. نتایج نشان داد که مشخصات امپدانسی مربوط به مقطع دست راست در فرکانس‌های 50 و 750 کیلوهرتز بیشترین همبستگی را با آبگیری نشان می‌دهند. سپس پارامترهای منتخب به‌عنوان ورودی شبکه عصبی جلوسو و مقدار حجم تجمعی آبگیری به‌عنوان خروجی مدل در نظر گرفته شد. عملکرد مدل با استفاده از شاخص‌هایی مانند ضریب همبستگی (بیش از 90 درصد) و RMSE (کمتر از 01/0) ارزیابی شد. نتایج اولیه نشان می‌دهد که امپدانس‌متری چندفرکانسی می‌تواند به‌عنوان روشی غیرتهاجمی و کم‌هزینه برای پایش وضعیت مایعات در بیماران همودیالیزی مورد توجه قرار گیرد. با این حال، به دلیل محدود بودن تعداد بیماران، تأیید نتایج در مطالعات گسترده‌تر ضروری است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله English

Multifrequency Bioimpedance Monitoring of Fluid Overload in Hemodialysis Patients Using Effective Impedance Feature Selection

نویسندگان English

Vahidreza Nafisi
Mina Shahabi
Biomedical engineering group, Electrical and information technology engineering department, Iranian research organization for science and technology
چکیده English

Fluid overload in patients with end-stage renal disease is a major factor contributing to increased cardiovascular complications, intradialytic hypotension, and mortality. Therefore, accurate determination of dry weight and monitoring of body fluid volume changes during hemodialysis are of considerable clinical importance. In this study, a multifrequency bioimpedance system was used to record bioimpedance from different body segments of hemodialysis patients. Data were collected from 11 patients during hemodialysis. Bioimpedance was measured in five body segments, including the right arm, left arm, right leg, left leg, and trunk, at frequencies of 50, 150, 250, 500 and 750 kHz. After extracting impedance amplitude and phase, normalized impedance parameters were calculated, and their relationships with ultrafiltration volume were investigated. The results showed that the impedance features obtained from the right arm segment at 50 and 750 kHz exhibited the highest correlations with ultrafiltration volume. The selected parameters were then used as inputs to a feedforward neural network, while the ultrafiltration volume was considered the model output. Model performance was evaluated using indices such as the correlation coefficient (more than 90%) and root mean square error (RMSE) (less than 0.01). The preliminary findings suggest that multifrequency bioimpedance can be considered a noninvasive and low-cost approach for monitoring fluid status in hemodialysis patients. However, given the limited number of patients included in this study, further validation in larger-scale investigations is required.

کلیدواژه‌ها English

Hemodialysis
Ultrafiltration
Bioimpedance

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 13 تیر 1405

  • تاریخ دریافت 20 اردیبهشت 1405
  • تاریخ بازنگری 06 تیر 1405
  • تاریخ پذیرش 07 تیر 1405