A Elektromos impedancia tomográfia (EIT) egy új képalkotó módszer, amely a test különböző területeinek eltérő elektromos vezetőképességén alapul. Számos lehetséges alkalmazásterület még mindig a kísérleti szakaszban van. Használatuk bebizonyította magát a tüdő működésének ellenőrzésében.
Mi az elektromos impedancia tomográfia?
Az emberi szövetek vizsgálatára szolgáló új, nem invazív képalkotó módszerként az elektromos impedancia tomográfia (EIT) már bebizonyította magát a tüdőfunkciók diagnosztikájában. Más alkalmazások esetében az EIT áttörést hajt végre.
Elektródok segítségével különböző frekvenciájú, alacsony amplitúdójú váltakozó áramú áramot vezetünk a szomszédos szövetekbe. A szövet jellegétől vagy funkcionális állapotától függően eltérő vezetőképességet eredményeznek. Ezek függnek a megfelelő testfelület impedanciájától (váltakozó áramú ellenállás). Több elektróda van a mérhető test felületén.
Míg a nagyfrekvenciás váltakozó áramok kis amplitúdójú áramlásúak két elektróda között, addig az elektromos potenciált a többi elektródon mérik. A mérést folyamatosan megismételjük az stimuláló elektródok párjának szükség szerinti változtatásával. A mért potenciálok metszeti képet eredményeznek, amelyből következtetéseket lehet levonni a vizsgált szövet összetételéről és állapotáról.
Az elektromos impedancia tomográfia során különbséget kell tenni az abszolút és a funkcionális EIT között. Az abszolút EIT esetében megvizsgálják a szövet minőségét, míg a funkcionális EIT különböző vezetőképességeket mér, a mérendő testrész adott funkcionális állapotától függően.
Funkció, hatás és célok
Mint már említettük, az elektromos impedancia tomográfia a test különböző területeinek, biológiai szövetének vagy szervének eltérő vezetőképességén alapul. Tehát vannak a test jól vezető és rosszul vezető területei. Az emberi testben a vezetőképességet a szabad ionok száma határozza meg.
Például egy vízben gazdag, elektrolitkoncentrációjú szövet jobb vezetési képességgel várható el, mint egy zsírszövetnél. Ezen felül, ha a szervekben funkcionális változások vannak, kémiai változások is előfordulhatnak a szövetben, amelyek befolyásolják a vezetőképességet. Az abszolút EIT pontatlan, mivel az egyéni anatómától és a rossz vezetőképességű elektródoktól függ. Ez gyakran tárgyak kialakulásához vezet. A funkcionális EIT jelentősen csökkentheti ezeket a hibákat az ábrázolások kivonásával.
Különösen a tüdő alkalmas elektromos impedancia tomográfia segítségével történő vizsgálathoz, mivel vezetőképessége jóval alacsonyabb, mint a legtöbb más szervé. Ez abszolút ellentmondást eredményez a többi testtel, ami pozitív hatással van a képalkotó folyamat ábrázolására. A tüdő vezetőképessége is ciklikusan változik, attól függően, hogy belélegzik-e vagy kilégzi-e.
Ez egy másik indok arra, hogy különösen a tüdőt az EIT segítségével vizsgáljuk. Légzés közbeni eltérő vezetőképességük jó eredményeket sugall a tüdő működésének vizsgálatakor. A digitális technológia fejlődése lehetővé teszi az intenzív kezelőorvos számára, hogy a tüdő vezetőképességének méréséből nyert adatokat olyan módon dolgozza fel, hogy a tüdő működését közvetlenül a páciens ágyán láthassák. Az intenzív gyógyászatban már használt tüdőfunkció-monitorokat a közelmúltban fejlesztették ki elektromos impedancia tomográfia alapján.
Folyamatban vannak tanulmányok az EIT egyéb felhasználásainak megnyitására. A jövőben ez a technológia kiegészítő diagnosztikát játszhat a mammográfia területén. Megállapítottuk, hogy a normál és a rosszindulatú emlőszövetek különböző vezetőképességgel rendelkeznek, különböző gyakorisággal. Ugyanez vonatkozik a nőgyógyászati rák szűrésének kiegészítő diagnosztikájára. Jelenleg tanulmányokat végeznek az EIT lehetséges alkalmazásáról epilepsziában és stroke-ban is.
Elképzelhető egy a jövőbeni alkalmazás az agyi tevékenység intenzív orvosi monitorozására súlyos agyi patológiák esetén is. A vér jó elektromos vezetőképessége a szerv véráramának vizuális ábrázolására is felhasználható. Végül, de nem utolsósorban, az elektromos impedancia tomográfia a sportgyógyászatban is felhasználható az oxigénfelvétel (Vo2) vagy az artériás vérnyomás meghatározására edzés közben.
Kockázatok, mellékhatások és veszélyek
Más tomográfiai módszerekkel összehasonlítva az elektromos impedancia tomográfia azzal az előnnyel rendelkezik, hogy teljesen ártalmatlan a szervezetre. Nem alkalmaznak ionizáló sugárzást, mint a számítógépes tomográfia esetén. Ezenkívül elkerülhetők a alacsony feszültségű, magasabb frekvenciájú váltakozó áramok (10–100 kilohertz) melegítési hatásai.
Mivel a berendezés szintén sokkal olcsóbb és kisebb, mint a klasszikus tomográfiai módszereknél, az EIT hosszabb ideig alkalmazható betegekkel, és folyamatos valós idejű megjelenítést biztosít. Jelenleg azonban a fő hátrány az alacsonyabb térbeli felbontás, összehasonlítva más tomográfiai módszerekkel. Vannak ötletek a képek felbontásának javítására az elektródák számának növelésével. A képek minősége továbbra is hibás.
A minőség javulása azonban lépésről lépésre történik az aktív felületi elektródok egyre növekvő használatán keresztül. Egy másik hátrány az, hogy az áram nem marad a vizsgált testszakaszban, hanem háromdimenziós térben oszlik el a legalacsonyabb ellenállás mellett. Ezért a képek készítése sokkal bonyolultabb, mint a klasszikus számítógépes tomográfia esetén. Több háromdimenziós ábrázolásra van szükség a háromdimenziós térben annak érdekében, hogy végre létrejöjjön egy háromdimenziós kép, amelyet ezután ismét kétdimenziós formában mutatnak be.
Ez felveti az úgynevezett "inverz problémát". A fordított probléma szerint az okot a jelen eredményből kell levezetni. Általában ezeket a problémákat nagyon nehéz vagy lehetetlen megoldani. Az ok csak más eljárásokkal kombinálva tisztázható. Az ETI reprezentációinak értékeléséhez elegendő tapasztalatot először további tanulmányokkal kell összegyűjteni.
.jpg)
.jpg)
.jpg)
.jpg)
.jpg)