Công nghệ phân tích trở kháng điện sinh học BIA có an toàn không?

Công nghệ phân tích trở kháng điện sinh học BIA là gì?

Công nghệ phân tích trở kháng điện sinh học (Bioelectrical Impedance Analysis) hiện được ứng dụng nhiều nhất trong sản xuất các cân điện tử thông minh. Phương pháp BIA hiểu đơn giản là việc dựa vào tốc độ dòng điện sinh học đi qua cơ thể nhằm mục đích đo các thành phần chất cấu tạo trong cơ thể. 

Ứng dụng chính của phương pháp này là để đo chính xác chỉ số mô mỡ (mỡ trong cơ thể) thông qua hiện tượng các mô mỡ này gây ra sức cản lớn hơn so với cơ thể có khối lượng chất béo thấp trong cơ thể. Hiện tượng trở kháng do mô mỡ trong cơ thể này làm chậm tốc độ di chuyển của dòng điện sinh học, là cơ sở để xác định chỉ số mô mỡ trong cơ thể một cách chính xác nhất.

Lịch sử phát triển của công nghệ BIA

Cơ sở khoa học đầu tiên để phát triển phương trình về công nghệ chính là từ thí nghiệm của Hoffer Clifton vào năm 1969 tại đại học Alabama chứng minh tổng trở kháng nước và sinh học của cơ thể có mối tương quan giống nhau, cho thấy phép đo trở kháng có thể được sử dụng để đo tổng lượng nước trong cơ thể.

Ông đã thực hiện nhiều phép đo trên nửa bên phải cơ thể bao gồm các bộ phận như tay, chân, và thân phải. Phương trình chỉ số kháng mà Hoffer chứng minh đã đặt nền móng để phát triển công nghệ BIA hiện nay.

Đến năm 1979, hệ thống RJL đã cho ra mắt máy đo kháng lực ứng dụng công nghệ BIA đầu tiên trên thị trường. Sản phẩm hoạt động bằng cách gắn các đầu điện cực ở mặt sau trên bàn tay phải và đỉnh bàn chân phải của người sử dụng và cho dẫn dòng điện với tần số thấp 50kHz. 

Không thể phủ nhận rằng, công nghệ cảm ứng điện đã giúp cho việc đo lường chỉ số mô mỡ trở nên nhanh chóng, dễ thực hiện hơn, an toàn hơn khi không xâm lấn và tiết kiệm chi phí thực hiện. Vì vậy, các nhà nghiên cứu về sinh học cơ thể con người, chuyên gia dinh dưỡng và y tế bắt đầu sử dụng BIA ngày một nhiều hơn.

Trong khoảng những năm 1980, các nghiên cứu chuyên sâu hơn về phương trình của Hoffer được thực hiện nhằm chỉ ra các hạn chế đối với BIA khi chỉ sử dụng dòng điện tần số 50kHz có thể không phù hợp với một số cá nhân, phụ thuộc vào đặc điểm nhân khẩu học như giới tính, độ tuổi,.... 

Từ những nghiên cứu chuyên sâu đó, thế hệ sản phẩm cân cảm ứng điện tiếp theo có thể sử dụng tại nhà ra đời. Máy được thiết kế để mọi người có thể sử dụng thay vì đo trở kháng giữa 2 chân người đứng trên bàn cân thì thiết bị này sẽ đo trở kháng giữa 2 tay trong khi cầm thiết bị. 

Vào năm 1992, nhà nghiên cứu Kushner đã đề xuất sử dụng đa tần số để phân tích phân đoạn các chỉ số trong cơ thể con người khi sử dụng công nghệ BIA bao gồm 5 phần: cánh tay phải, cánh tay trái, thân giữa, chân phải, chân trái nhằm đưa ra kết quả chính xác nhất.

Công nghệ BIA hoạt động như thế nào?

Để hiểu được cách hoạt động của các thiết bị ứng dụng công nghệ phân tích trở kháng điện sinh học, chúng ta cần phải biết được những yếu tố nào ảnh hưởng đến kết quả đo, các cấp độ đo của công nghệ này là gì?

Nguyên lý hoạt động của trở kháng điện

Vận dụng đặc điểm các cơ, mạch máu và xương trong cơ thể thường có tính dẫn điện cao do có hàm lượng nước cao cũng như độ dẫn điện thấp của mỡ trong cơ thể, máy phân tích ứng dụng công nghệ BIA dẫn một dòng điện có tần số nhỏ, an toàn đi qua cơ thể để xác định số lượng mô mỡ.

Tiếp đó, máy kết hợp cùng các chỉ số khác của cơ thể như chiều cao, độ tuổi, giới tính và cân nặng để xác định tỷ lệ phần trăm mỡ trong cơ thể. Các dòng máy hiện đại ngày này có tích hợp các đầu điện cực trên thiết bị để phân tích chi tiết các bộ phận cơ thể nhanh hơn và chính xác hơn.

Các cấp độ của công nghệ 

Các thiết bị ứng dụng công nghệ phân tích trở kháng được sử dụng trong chăm sóc sức khỏe con người có 3 tần số như sau:

• Công nghệ BIA đa tần sử dụng dòng điện sinh học từ 3 - 6 tần số cho ra kết quả chính xác vượt trội hơn so với chỉ sử dụng đơn tần hoặc lưỡng tần. Đối với các tần số điện thấp thì có thể bị ngăn bền ngoài màng hoặc tần quá cao có thể giúp xuyên qua màng tế bào. Từ đó, phần mềm trong thiết bị sẽ tổng hợp và phân tích ngoại - nội bào cho ra kết quả chính xác hơn.

• Công nghệ BIA đơn tần sử dụng tần số điện duy nhất để tính toán thành phần cơ thể cùng như để tính toán và đo lường chỉ số các thành phần cơ thể.

• Công nghệ BIA lưỡng tần sử dụng 2 tần số điện khác nhau để đo lường và tính toán các chỉ số trên các bộ phận khác nhau của cơ thể. So với ứng dụng đơn tầng, công nghệ BIA lưỡng tần cho kết quả chính xác hơn.

Các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả của BIA

Là phương pháp đo chỉ số cho ra kết quả chính xác cao nhưng các thiết bị sử dụng công nghệ BIA vẫn có những tồn tại đôi khi cho ra kết quả không được chính xác cao. Lý do là bì bị ảnh hưởng bởi các yếu tố khách quan như sau: 

• Các nguyên cứu đã chỉ ra rằng trọng lượng cơ thể ảnh hưởng tới kết quả của phương pháp phân tích trở kháng điện sinh học. Ví dụ: một người mắc bệnh béo phì khi phân tích có thể có kết quả không được chính xác.

• Mức độ hydrat hóa trong cơ thể thể hiện rằng việc cơ thể mất nước có thể ảnh hưởng đến việc truyền dẫn điện tự nhiên trong cơ thể.

• Khi tập thể dục ở một cường độ cao có thể ảnh hưởng đến độ chính xác của phương pháp trở kháng điện sinh học do cơ thể đang ở trạng thái căng thẳng khiến tim đập nhanh và cơ thể thiếu nước. Vì vậy, trước khi thực hiện đo, bạn nên để cơ thể thả lỏng và thoải mái nhất.

• Một số kết quả nguyên cứu cũng cho thấy rằng thức ăn và thức uống bạn hấp thụ trước khi đo cũng có thể ảnh hưởng đến kết quả đo được.

• Các yếu tố khác trong môi trường sống như nhiệt độ nơi ở, dân tộc, nhân khẩu học cũng  được các nhà nghiên cứu cho rằng đó cũng là ảnh hưởng kết quả chuẩn xác của phương pháp trở kháng điện sinh học.

Sử dụng công nghệ trở kháng điện có an toàn không?

Các thiết bị sử dụng công nghệ BIA ứng dụng dòng điện sinh học với tần số thấp nên hoàn toàn an toàn với con người. Tuy nhiên việc sử dụng phương pháp này để đo chỉ số mô mỡ trong cơ thể được khuyến cáo không nên áp dụng với phụ nữ có thai hoặc những người có bệnh nền và cần được chỉ định rõ ràng của bác sĩ.

Bên cạnh đó, những người thực hiện phẫu thuật cấy ghép thiết bị trợ năng điện tử trong người như máy tạo nhịp tim cũng không nên tự ý sử dụng thiết bị cân theo công nghệ BIA bởi có thể ảnh hưởng đến chức năng trong cơ thể. Lời khuyên tốt nhất dành cho mọi người trước khi sử dụng cần có sự cho phép của bác sĩ chuyên khoa và chuyên gia y tế.

Ứng dụng y tế của công nghệ phân tích trở kháng 

Ứng dụng của công nghệ phân tích trở kháng điện sinh học BIA trong y tế đóng một vai trò quan trọng giúp đo lường và phân tích các chỉ số liên quan đến việc chẩn đoán sức khỏe của bệnh nhân.

Phân tích từng phần cơ thể

Ứng dụng phân tích từng phần cơ thể là cấp độ phân tích từng thành phần cơ thể một cách chi tiết nhất cho từng người. Các thiết bị sử dụng sẽ phân tích từng phần cơ thể cho các bộ phận như tay, chân và vùng thân hoàn toàn độc lập. Phương pháp này giúp phân tích các thông tin chi tiết về sức khỏe, vóc dáng (fitness status) bao gồm lượng cơ bắp và mỡ trong từng phần cơ thể như tay, chân, cơ quan nội tạng.

Ứng dụng này giúp xác định các dị thường ở chân hay khoanh vùng phẫu thuật các vùng thay đổi trước và sau khi thực hiện. Ngoài ra, việc phân tích từng phần cơ thể giúp theo dõi và đưa ra đánh giá khách quan hơn về những thay đổi trên cơ thể của từng cá nhân.

Phân tích toàn phần cơ thể

Các máy phân tích toàn phần cơ thể thường sử dụng dòng điện sinh học đơn tầng hoặc lưỡng tầng để đo lường cho ra kết quả các chỉ số như chất béo trong cơ thể, khối lượng mỡ, tổng lượng nước, khối lượng xương và tỷ lệ trao đổi chất trong cơ thể. 

Một số chỉ số chuyên sâu khác có thể có đo lường được trên các thiết bị hiện đại như hàm lượng mỡ trong nội tạng hay chỉ số sức khỏe tế bào giúp đánh giá tình trạng sức khỏe tổng quan hơn.

Các thiết bị trở kháng điện sinh học khác nhau

Thiết bị truyền thống

Các thiết bị truyền thống sử dụng phương pháp phân tích trở điện sinh học thường có cấu tạo 2 điểm tiếp xúc ở 2 bàn chân và 2 điểm cầm tay để phân tích trở kháng điện trên toàn cơ thể. Đối với thiết bị cầm tay sẽ là hai điểm cầm tay còn trên thiết bị phân tích trở kháng điện bàn chân thì sẽ có cắt miếng đệm để dòng điện sinh học truyền qua.

Thiết bị hiện đại

Nhiều thiết bị hiện đại ứng dụng công nghệ phân tích trở kháng điện có thể đo lường và phân tích toàn diện các chỉ số và thông báo thông qua liên kết với ứng dụng điện thoại thông minh. Bạn có thể dễ dàng ghi lại, lưu trữ và theo dõi thông tin thông qua từng giai đoạn một cách dễ dàng và trực quan nhất.

Gợi ý cho bạn nên tìm mua các sản phẩm có độ hoàn thiện tốt, có nguồn gốc và quy trình sản xuất rõ ràng để đảm bảo an toàn khi sử dụng. Sản phẩm cân điện tử thông minh KATA sử dụng công nghệ cảm ứng điện từ BIA, tích hợp 4 điện cực giúp độ chính xác lên tới hơn 95% giúp bạn dễ theo dõi hơn 13 chỉ số cơ thể như: Cân nặng, BMI, BMR, Lượng cơ, Lượng xương, Lượng chất béo…

Cân KATA có trọng lượng nhẹ, thiết kế mỏng để bạn dễ dàng sử dụng tại nhà, kết nối Bluetooth với app điện thoại giúp bạn theo dõi và đặt mục tiêu tập luyện hiệu quả hơn. Sản phẩm chính là người bạn đồng hành tuyệt vời của bạn trong việc quản lý sức khỏe hàng ngày.

Tổng kết

Thông qua bài viết, KATA Technology đã cùng bạn đi tìm hiểu kỹ hơn về công nghệ này cũng như việc ứng dụng công nghệ phân tích trở kháng điện (BIA) trong lĩnh vực y tế và quá trình chăm sóc sức khỏe đã rút ngắn thời gian, tiết kiệm chi phí đo lường các chỉ số của cơ thể một cách nhanh chóng phục vụ cho việc chẩn đoán sức khỏe.