生物电阻抗技术是一种利用人体组织的阻抗特性及其变化规律分析人体生理病理状况的检测技术。该技术通常借助置于体表的电极系统向被测对象施加一微小的激励，通过测量响应以监测阻抗及其变化，从而获取相关的生理和病理信息。
生物电阻抗（BioZ）是表征人体组织或者体液对交变电流的阻碍作用的物理量。
测量的基本原理：
将交变电流座位激励注入人体组织，通过测量响应电压(幅度、相位)，根据伏安法计算得到生物电阻抗。
测量生物电阻抗可以获取人体的组织成份，分析生理信号的周期性变化，监测身体机能。因其无创、无害、无疼、操作简单、信息丰富等特点广泛应用于科研和医疗。
- Respiration 呼吸
- BIA 生物电阻抗分析Bioimpedance Analysis、BIS生物电抗谱、Bioimpedance Spectroscopy
- EDA 皮肤电分析 Electrodermal Analysis
- GSR皮肤电反应Galvanic Skin Response
- ICG心阻抗图Impedance Gardiography(ICG)
Respiration 呼吸：通用测量胸腔阻抗随时间的变化，可以检测呼吸频率
阻抗范围 | 10 Ω至500 kΩ |
激励频率 | 50 kHz至500 kHz(单激励频率点) |
激励类型 | 方波 |
电极 | 2湿电极/ 2或4干电极 |
测量部位 | 胸部两侧 |
阻抗信号带宽 | 0.05 Hz 至4Hz |
BIA 生物电阻抗分析/BIS生物电抗谱
通过测量多个频率下的人体阻抗，可以确定身体组织的成份（脂肪、肌肉、含水量、骨密度），以及细胞内液和细胞外液的电阻来判断水肿。
阻抗范围 | 10 Ω 至5 kΩ(四电极测量)/1 kΩ 至 500 kΩ(双电极测量) |
激励频率 | 1 kHz至1 MHz(5或7激励频率点) |
激励类型 | 正弦波电流 |
电极 | 4湿电极/4干电极 |
测量部位 | 臂_臂/腿-腿/臂-腿 |
阻抗信号带宽 | 直流 |
EDA 皮肤电分析 Electrodermal Analysis/GSR皮肤电反应Galvanic Skin Response
通过测量皮肤电导随时间的变化，可以借助汗液分泌的情况间接监测交感神经系统的活动性，实现对情绪变化、精神压力和睡眠的监控，助力精神恢复、癫痫预防、麻醉检测和测谎等应用。
阻抗范围 | 50 kΩ 至 10 MΩ |
激励频率 | DC 至 400 Hz (单激励频率点） |
激励类型 | 直流、正弦波电流 |
电极 | 2湿电极/2或4干电极 |
测量部位 | 手掌或手指 |
阻抗信号带宽 | DC 至 1Hz |
ICG心阻抗图Impedance Gardiography(ICG)
测量重要动脉阻抗的微弱变化，实现对心输出量（血流量）的无创检测，通过与心电图同时测量：ECG测量心脏的电学活动，ICG测量心脏的动力学活动
阻抗范围 | 5Ω 至 50Ω |
激励频率 | 20 kHz 至 200 kHz(单激励频率点） |
激励类型 | 正弦波电流 |
电极 | 4湿电极 |
测量部位 | 颈部（颈动脉）至 腹部（主动脉） |
阻抗信号带宽 | DC 至20Hz |
主要芯片方案
- MAX86178：呼吸/生物电阻抗分析/皮肤电分析/心阻抗图
- MAX30009：呼吸/生物电阻抗分析/皮肤电分析/心阻抗图
- MAX30001：呼吸
- AD5940:生物电阻抗分析/皮肤电分析