Scan Electro-Intersticial (EIS) E Análise De Dispersão Eléctrica (EDA)


Indicações De Utilização


O Sistema QBioscan é um interpretador de bioimpedância não-invasivo, concebido para a examinação e triagem, e que permite estimar:

• A composição corporal geral de sujeitos com pouca actividade no grupo etário dos 10 aos 80 anos, e de sujeitos atléticos, no grupo etário dos 16 aos 60.
• Valores bioquímicos intersticiais. Grupo etário indicado: 5 aos 80 anos.
• Parâmetros fisiológicos dos tecidos. Grupo etário indicado: 5 aos 80 anos.
• Estilo de vida em termos de micronutrição e dieta. Grupo etário indicado: 40 aos 80 anos.

Investigações adicionais com a ajuda dos valores bioquímicos do líquido intersticial e através dos parâmetros fisiológicos do tecido.

Avaliação Do Método E Processo De Medição


Recomenda-se testar as funções do dispositivo antes da medição, para garantir a ligação satisfatória do paciente e o funcionamento correcto do hardware e do software. No início da medição, é usada corrente contínua fraca (200 µA) e uma tensão imposta de 1V entre os seis eléctrodos tácteis, a qual realiza uma sequência de medições sucessivas em onze vias do corpo. Primeiro do ânodo para o cátodo e depois do cátodo de ânodo, o software altera a polaridade de cada via e mede a sua condutividade. Seis eléctrodos são colocados simetricamente nas mãos, pés e testa do paciente e é aplicada uma corrente contínua de 1V. Para gravar 11 segmentos numa sequência de medição, cada um dos eléctrodos está primeiro no cátodo e depois no ânodo (modo bipolar), transmitindo a intensidade em formato numérico para um programa que armazena a informação.
Uma corrente CC fraca, com a ajuda de 6 eléctrodos tácteis, é enviada com uma sequência alternadamente entre dois eléctrodos, e é exibido pelo sistema QBioscan um registo de condutividade eléctrica de 11 vias no corpo do sujeito.
O sistema QBioscan é um dispositivo de resposta galvânica da pele que apresenta as medições de condutividade da pele no ecrã do PC, de acordo com a 21 CFR 882,1540.



Base Teórica


O dispositivo utiliza duas técnicas: A Análise de Bioimpedância (BIA) e a Espectrometria de Bioimpedância (BIS).
O objectivo da BIA é estimar a composição corporal e o equilíbrio de líquidos, mas também é usada em cardiologia e imagiologia.
A BIS é outra técnica utilizada para estimar a composição corporal e o equilíbrio de líquidos, mas também pode ser usada para estimar neurotransmissores.

As duas técnicas têm por base um exame, com uma tensão de 1V em CC (corrente contínua), incapaz de atravessar as membranas celulares e capilares (elevada resistência em KOhms e reactância 0). Esta alcança apenas o líquido intersticial (tecido intersticial). É assim que a resistência, intensidade e condutividade podem ser medidas. Este método baseia-se na pesquisa de Kanai e Meijer, cujas descobertas confirmaram que a membrana celular e os capilares se comportam como uma só devido às propriedades dieléctricas, a razão pela qual a corrente contínua circula apenas no líquido intersticial e é incapaz de penetrar as suas membranas. Os tecidos formam um ambiente electrolítico que conduz corrente eléctrica através dos portadores de iões que surgem durante a criação de tensão entre os dois eléctrodos. Já que a passagem da corrente eléctrica é feita do ânodo para o cátodo, os principais canais iónicos são representados sob a forma de sódio (concentração extracelular superior com cargas positivas). O volume (teor de água) do líquido intersticial do espaço percorrido também desempenha um papel na condutividade.

Concentração De Sódio No Líquido Intersticial


A correlação da intensidade do compartimento percorrido com a concentração de Na+ é apresentada abaixo.



Correlação do volume (teor de água) e da condutividade do compartimento atravessado.



Intensidade e concentração de sódio no líquido intersticial - Intervalo normal
O intervalo normal da concentração de sódio no líquido intersticial está entre os 121,6 e os 129 mmol/L
A sua intensidade (equação de Cottrell), entre os 12,4 e os 20 µA (de acordo com o coeficiente c, o intervalo normal pode variar em função da idade/sexo/idade/peso/idade do sujeito) deve ser correspondente.

Volume de líquido intersticial - Intervalo normal
O volume de líquido intersticial está relacionado com
O peso total: intervalo normal de 16% +/- 3 do peso total
O tamanho deste espaço (distância intercapilar): 80 +/- 5 µm

Distribuição De Oxigénio Aos Tecidos Estimada


Distribuição de oxigénio estimada em correlação com a distância intercapilar
Esta figura demonstra o efeito das variações de distância intercapilar (volume do líquido intersticial) presentes, relativamente à distribuição de oxigénio no tecido. A distribuição de oxigénio é reduzida quando se regista um aumento do volume intersticial.




Observação da bioimpedância, oxigénio e distribuição estimada de oxigénio e a sua correlação com resistência

Para determinar a evolução fisiopatológica de um tecido vivo, a sua impedância eléctrica pode ser avaliada continuamente. Alguns exemplos de patologias que, devido a alterações celulares implícitas, apresentam alterações de impedância: isquemia, enfarte ou necrose. É por isso que, o acompanhamento e a monitorização da bioimpedância têm sido sugeridos para diagnosticar a isquemia do miocárdio, avaliar a viabilidade e monitorizar a rejeição de enxertos - a alteração dos volumes extra-intracelulares pode ser detectada na maioria dos casos, permitindo retirar daí conclusões.
O gráfico abaixo ilustra como é possível monitorizar a isquemia através da medição da bioimpedância. No estado normóxico, os espaços extracelulares permitem a passagem de uma quantidade significativa de corrente de baixa frequência. Isso muda na presença de isquemia. A consequente falta de oxigénio (hipóxia) impede as células de produzir energia suficiente e alimentar as bombas de iões e, por conseguinte, o líquido extracelular penetra na célula. A célula cresce e invade o espaço extracelular, o que provoca uma redução da corrente de baixa frequência, que por sua vez produz um aumento do módulo de impedância nesta baixa frequência. Assim, as medidas de bioimpedância de baixa frequência são indicadoras de isquemia do tecido.



No entanto, esta descrição simplista da relação impedância-isquemia pode não ser exacta no caso de células que contenham junções. Nesses casos (por exemplo, miocárdio), o aumento registado na impedância a baixas frequências é mais provavelmente atribuído ao fecho das junções comunicantes (Gersing, 1998) (Groot, 2001).

O gráfico de cores abaixo apresenta, por exemplo, a progressão do módulo de impedância a 1 kHz. Neste estudo, seis sondas de impedância foram inseridas num coração de porco a bater e submetido a isquemia local, com três sondas na zona de isquemia influenciada e as restantes numa área normóxica. (Groot, 2001).



Porque a perda de integridade da membrana permite a continuidade entre os meios extra e intracelulares, o processo de necrose no seguimento de isquemia crónica também pode ser detectado - a magnitude da impedância em baixas frequências diminui (Haemmerich et al, 2002.).

Alguns investigadores têm promovido medições de frequência única como parâmetro clínico de base para controlar e monitorizar a condição dos tecidos. Estas são realizadas muito facilmente, já que fornecem a informação necessária sobre os processos isquémicos que podem ser seguidos. No entanto, o modelo de Cole-Cole fornece informação adicional e reprodutibilidade melhorada dos resultados - Medições de múltiplas frequências de bioimpedância (espectrometria de bioimpedância) e subsequente caracterização. (Raicu et al., 2000).

Espectrometria De Bioimpedância (BIS)


O QBioscan, com a ajuda da Espectrometria e, em particular, da Cronoamperometria, calcula e estima os ionogramas do líquido e a concentração de H+ no líquido intersticial, de acordo com o fluxo iónico (Coeficiente de difusão dos iões)



A concentração de Na+ no líquido intersticial permite a actividade estimada da Na+/K+ ATPase

A Cronoamperometria: A Equação De Cottrell


A equação de Cottrell é uma fórmula que, em associação com a cronoamperometria, mede os valores bioquímicos com concentrações fracas. É usada em dispositivos de testes laboratoriais e para avaliar os níveis de serotonina.
A cronoamperometria é uma técnica que propele abruptamente o potencial do eléctrodo vivo, de inicial para final, com o potencial formal do analito a atravessar geralmente a intensidade.
A solução é deixada sem agitação, com o potencial inicial, para garantir que não há passagem de corrente (mantendo o eléctrodo com um potencial que não permita a oxidação, nem a redução da forma predominante do analito). Depois disso, o potencial é intensificado para um potencial que oxide ou reduza o analito, e, como resultado, a corrente começa a circular no eléctrodo. Elevada ao início, rapidamente se decompõe à medida que o analito próximo do eléctrodo é consumido, e um sinal transiente pode ser observado.
Se o momento em que o potencial é intensificado for considerado como o tempo zero, então a equação de Cottrell descreve a forma como a corrente, I, decai em função do tempo, t:

Equação de Cottrell e fórmula da transformação matemática que calcula a concentração do sistema QBioscan



F = Constante de Faraday (96500 C/mole)
A = Área do eléctrodo (em cm2)
Co = Concentração iónica (mol/cm3)
N = Número de electrões por molécula
D = Coeficiente de difusão (cm2/s)
T = Medição de tempo em segundos

A corrente diminui à medida da correspondente raiz quadrada do tempo, independentemente de (no caso de espécies redox adsorvidas) a redução poder parecer exponencial. Esta dependência da raiz quadrada do tempo demonstra que a difusão física é responsável pelo transporte do analito para a superfície do eléctrodo.

Ph Do Líquido Intersticial E O Seu Efeito No Corpo Humano


O PH do tecido (o intervalo de variação normal está entre 7,31 e 7,35) ou o líquido intersticial influencia as actividades enzimáticas e, como tal, também actua sobre as funções pancreática e hepática.
O PH do tecido (o intervalo de variação normal está entre 7,28 e 7,32) ou o líquido intersticial cerebral está activo no fluxo sanguíneo cerebral e excitabilidade neuronal.

Impedância De Polarização Do Electrodo (EPI)


O rácio da resistência do electrólito e da impedância de polarização é denominado rácio de polarização.

Independentemente do material do eléctrodo, a relação de polarização diminui em função da concentração em soluções diluídas de Na/Cl. Comparados com outros eléctrodos, os dados para o aço inoxidável comportaram concentração independente, com elevada impedância de polarização do eléctrodo.