인바디 BIA 생체 전기 임피던스 분석법

체성분

체수분(Water) : 체수분은 우리 몸에서 가장 많은 체성분으로 우리 몸의 모든 세포와 체액에 분포되어 있습니다. 체수분은 영양소와 노폐물을 운반하고, 혈액의 주성분이 되어 인체 내 물질의 이동통로가 되고 여러 화학반응의 매개가 되는 중요한 역할을 합니다.

단백질(Protein) : 단백질은 근육 뿐만 아니라 뼈, 피부, 머리카락 등 신체 조직의 주요 성분 성분입니다. 단백질 결핍은 인체 기능이 원할히 수행되지 않아 건강이 위험할 수 있으며 소아의 경우 성장이 저하될 수 있습니다.

무기질(Mineral) : 무기질은 생명과 건강을 유지하는데 필수적인 영양소 입니다. 무기질은 체내에서 여러 물질의 구성 요소가 되며 생리현상을 조절합니다. 무기질의 부족은 성장부진, 골다공증 등의 위험이 나타날 수 있습니다.

체지방(Fat) : 체지방은 인체를 구성하고 있는 성분 중 하나로 에너지를 저장하는 창고입니다. 분포에 따라 비만과 대사증후군의 원인이 됩니다. 체지방의 지나친 부족은 면역력 저하, 호르몬 불균형이 생길 수 있어 적당한 수준을 유지하는 것이 중요합니다.

 

BIA(생체 전기 임피던스 분석법)

생체 전기 임피던스 분석법은 인체에 전류를 흘렀을 때 발생하는 임피던스에서 인체를 구성하는 성분을 정량적으로 측정하는 기술입니다. 인바디는 BIA 방법을 활용하여 체성분을 측정합니다. 1960년대 후반 처음 사용된 생체 전기 임피던스 분석법은 인체는 전기가 잘 통하는 수분으로 이루어져있고, 수분량에 따라 전기가 통과하는 정도 즉, 저항이 달라진다는 사실을 원리로 인체에 미세한 교류전류를 흘려 보내 생겨나는 임피던스 인덱스를 얻어 체수분을 측정하는 방법입니다.

1980년대 후반까지 BIA 분석법은 단주파수 전신 임피던스 측정법으로 결과가 부정확하여 측정값을 경험변수를 통해 보정해야 했습니다. 하지만 변수가 추가된 공식들은 해당 집단 외에는 정밀도가 떨어져 범용적인 활용이 어려워져서 병원용, 진단용으로 발전하지 못하고 임피던스 기술 중 하나로 머무르는 수준이었습니다. 이후 당시의 생체전기 임피던스 측정 기술 상 한계를 극복하고, 근본적인 측정 기술이 발전하게 되었고, 다주파수 측정(Multi Frequency), 부위별 임피던스(Segmental impedance) 측정 기술의 개발로 이어지면서 현재 경험변수를 배제한 채 임피던스만으로 정밀하게 인체의 체성분을 분석하게 되었습니다.

현재 BIA에 의한 체성분 분석 결과는 높은 정밀도와 편의성, 경제성으로 인해 다양한 분야에서 활용되고 있습니다. 하지만, 임상 진단 수단으로써 체성분을 잘 활용하기 위해서는 이를 뒷받침해 주는 측정 기술의 차이를 알고, 이를 꼼꼼하게 따져보는 신중함이 필요합니다. BIA를 다루는 사람은 생체전기 임피던스 측정법의 원리를 충분히 이해하여 측정 결과에 영향을 미치는 생물학적, 환경적 요인들을 최소화 하도록 해야 합니다. 저항, 리액턴스의 개념과 임피던스 계산 방법을 이해하는 것이 중요합니다.

 

BIA 분석 변수값

Resistance(저항)
전기 저항은 전류의 흐름을 방해하는 정도를 의미합니다. 전류가 몸에 흐를 때 체수분, 지방, 근육, 뼈 등의 구성 성분에는 저항이 발생합니다. 수분은 전기가 잘 통과하는 전도체로서 수분을 포함하고 있지 않은 지방은 전류가 통과하지 못하고, 수분을 많이 포함하고 있는 근육은 전류가 잘 통과 합니다. 그러므로 수분 또는 근육이 많은 사람은 전류가 잘 통과하여 저항이 작고, 수분이 적은 사람은 저항이 높습니다. 저항은 재질과 연관되어 있으며 재질, 길이, 단면적과 같이 전자가 지나는 통로의 특성에 따라 저항이 달라집니다.

Reactance(리액턴스)
체내에서 세포 외 수분을 따라 흘러온 교류전류가 세포막을 만나면 세포 내 수분에 전류가 흐르기 위해서는 세포막을 통과해야 합니다. 전류가 세포막을 통과하면 세포막에 전류를 방해하는 전기저항 즉 리액턴스가 발생하고, 이 저항은 전류가 세포 내 수분과 세포 외 수분을 따라 흐를 때 발생하는 전기저항과는 구분 됩니다. 리액턴스는 세포가 에너지를 저장하는 능력을 나타내며 세포막의 완성도, 세포의 구조적인 안정도를 반영하는 것으로 볼 수 있습니다.

Impedance(임피던스)
임피던스는 인체에 미세한 교류 전류를 흘렀을 때 발생하는 인체저항으로 저항과 리액턴스의 벡터 합입니다. 체수분의 부피는 두 가지 공식을 이용하여 계산됩니다. BIA는 임피던스와 인체의 관계에 실린더 모델을 적용합니다.

1. 실린더의 부피 계산 (부피 = 길이 x 면적)
2. 임피던스의 특성 : 임피던스는 단면적에 반비례 하고, 길이에 정비례 합니다.

임피던스와 실린더의 길이를 알면 전체 체수분 부피를 구할 수 있는 것입니다. 즉 임피던스 측정을 통해 체수분의 부피를 제일 먼저 산출하고, 산출한 체수분의 부피로부터 제지방량과 체지방량을 구합니다. 인체에서는 길이가 사람의 키가 되어 적용되는데, 우리는 임피던스와 키를 아는 것 만으로도 전체 체수분 부피를 구할 수 있습니다. 이것이 바로 정확한 키 측정이 필수적인 이유이기도 합니다.

전류

인바디 BIA 특징

1. 인바디는 정확한 체수분 측정을 위하여 1kHz에서 3Mkz까지의 다양한 저주파와 고주파를 사용하여 세포 내 외 수분을 구분하여 총체수분을 정확하게 측정합니다.
저주파수는 세포막을 통과하지 못해 주로 세포외수분을 반영하고 고주파수는 세포막을 통과하여 세포내수분까지 반영합니다. 인바디는 주파수에 따라 세포막을 통과할 수 있는 정도가 다르다는 점을 활용하여 저주파수부터 고주파수까지 다양하게 사용하고 세포내외수분을 따로 측정합니다. 이를 통해서 총체수분을 정확하게 측정하고 나아가 수분 균형까지 확인할 수 있습니다.
또한, 세계 최초 3MHz 고주파수 측정 기술을 통해 환자, 운동 선수 등 에서의 체수분 결과 정확도를 높였고 측정 자세나 외부 환경에 따른 임피던스 측정 오차를 줄여 체성분 분석에 중요한 50~500kHz 임피던스를 더욱 안정적으로 측정할 수 있습니다

2. BIA측정법은 임피던스로부터 체성분을 해석하는 기술이기 때문에 체성분의 변화를 제대로 비교하기 위해서는 측정 된 임피던스의 높은 재현도가 필수적입니다. 그러나 지금까지의 BIA 장비는 측정할 때마다 전극을 부착하는 방식이라서 접촉하는 위치를 항상 동일하게 할 수 없었기 때문에 매번 임피던스가 다르게 측정되는 문제가 있었습니다. 
인바디는 엄지전극이 있는 8점 접촉 전극 방식을 적용하였습니다. 좌우 손과 발에 각각 전류와 전압전극을 2개씩 배치하여 총 8개의 전극을 쥐거나 밟도록 되어 있습니다. 이 방법은 측정자세가 바뀌거나 여러 번 측정해도 손목과 발목이라는 항상 동일한 지점에서 측정이 시작되어 안정된 결과를 보장합니다.

3. 전통적인 BIA 장비는 인체를 하나의 원통에 비유하여 전신 임피던스를 측정하고 있었습니다. 그러나 실제 인체는 길이와 단면적이 다른 실린더로 구성되어 있으며, 몸통 임피던스의 1-2옴 차이는 몸통 체수분의 1~2L에 해당되는 큰 차이이기 때문에 이를 따로 측정하지 않으면 전체 체수분 측정에 큰 오류를 발생할 수 있습니다.
인체의 팔, 다리, 그리고 몸통 임피던스를 5개의 실린더로 간주하여 각각 측정하는 인바디는 서로 다른 모양과 밀도, 단면적을 가지고 있는 신체 부위를 따로 측정하여 체형에 따라 달라지는 임피던스 특성을 분석할 수 있어서 정확한 체성분을 제공하며 더불어 각 부위의 체성분까지도 제공할 수 있다.

2023.05.21 - [취업/면접후기] - 인바디 제품 정리 (면접준비)

인바디 제품 정리 (면접준비)

2023.05.21 - [취업/면접후기] - 인바디 면접 및 IBAT 후기

인바디 면접 및 IBAT 후기