Az elektromos impedancia tomográfia (EIT) egy új képalkotó technika, amely a test különböző területeinek eltérő elektromos vezetőképességén alapul. Számos lehetséges alkalmazás még kísérleti szakaszban van. Használata a tesztelés során bizonyított tüdő funkciót.
Mi az elektromos impedancia tomográfia?
Az elektromos impedancia tomográfia már bebizonyosodott a tüdőfunkciók diagnosztikájában. Elektródák segítségével váltakozó, különböző frekvenciájú és kis amplitúdójú elektromos áramokat fecskendeznek a szomszédos szövetbe. Az emberi szövetek vizsgálatának új, nem invazív képalkotó technikájaként az elektromos impedancia tomográfia (EIT) már bebizonyosodott a tüdőfunkciók diagnosztikájában. Más alkalmazások esetében az EIT áttörés előtt áll. Elektródák segítségével váltakozó, különböző frekvenciájú és kis amplitúdójú elektromos áramokat vezetnek a szomszédos szövetbe. A szövet természetétől vagy funkcionális állapotától függően különböző vezetőképesség alakul ki. Ezek a megfelelő testfelület impedanciájától (AC ellenállásától) függenek. A mérendő testfelületen több elektróda van elhelyezve. Míg a nagyfrekvenciás váltakozó áramok kis amplitúdóval áramolnak két elektróda között egyszerre, addig az elektromos potenciált a többi elektródon mérik. A mérést folyamatosan ismételjük a stimuláló elektródpár kívánt változtatásával. A mért potenciálok keresztmetszeti képet készítenek, amely következtetéseket von le a kompozícióról és feltétel a vizsgált szövet. Az elektromos impedancia tomográfiában különbséget tesznek az abszolút és a funkcionális EIT között. Az Abszolút EIT a szövet összetételét vizsgálja, míg a funkcionális EIT intézkedések különböző vezetőképesség a mérendő testterület sajátos funkcionális állapotától függően.
Funkció, hatás és célok
Mint korábban említettük, az elektromos impedancia tomográfia a különböző testterületek, biológiai szövetek vagy szervek különböző vezetőképességén alapul. Így vannak jól vezetõ és rosszul vezetõ testrészek. Az emberi testben a vezetőképességet a szabad ionok száma határozza meg. Például a víz-gazdag szövet magas koncentráció of elektrolitok várhatóan jobb vezetőképességű lesz, mint az a zsírszövet. Ezenkívül, ha a szervekben funkcionális változások vannak, akkor a szövetben kémiai változások is lehetnek, amelyek befolyásolják a vezetőképességet. Az abszolút EIT pontatlan, mert az egyéni anatómiától és a rosszul vezető elektródáktól függ. Ez gyakran műtárgyképződést eredményez. A funkcionális EIT jelentősen csökkentheti ezeket a hibákat az ábrázolások kivonásával. A tüdő különösen alkalmas elektromos impedancia tomográfiás vizsgálatra, mert sokkal alacsonyabb vezetőképességű, mint a legtöbb szerv. Ez abszolút ellentétet eredményez a test többi részével, ami pozitív hatással van a képalkotásra. A tüdő vezetőképessége is ciklikusan változik attól függően, hogy a beteg belélegez vagy kilégez. Ez egy másik ok a tüdő tanulmányozására, különösen az EIT segítségével. Közben változó vezetőképességük lélegző jó eredményeket javasol a tesztelés során tüdő funkció. A digitális technológia fejlődése lehetővé teszi, hogy az intenzív szakemberek megszerezzék az adatokat tüdő a vezetőképesség-méréseket úgy dolgozták fel, hogy a tüdőfunkció közvetlenül a beteg ágyánál látható legyen. Az elektromos impedancia tomográfián alapuló tüdőfunkció-monitorokat nemrégiben fejlesztették ki, és már használják az intenzív terápiában. Jelenleg tanulmányok folynak más lehetséges pályázatok megnyitására az EIT számára. Például ez a technológia szerepet játszhat a jövőben, mint kiegészítő diagnosztika mammográfia. Megállapították, hogy a normál és rosszindulatú mellszövet vezetőképessége különböző frekvenciákon van. Ugyanez vonatkozik a nőgyógyászati kiegészítő diagnosztikára rák szűrés. Jelenleg tanulmányok folynak az EIT lehetséges felhasználásáról is epilepszia és a ütés. A jövőbeni alkalmazás intenzív orvosi ellenőrzés of agy a súlyos agyi patológiákban való aktivitás is elképzelhető.A jó elektromos vezetőképesség a vér a szervi perfúzió képalkotásának lehetséges alkalmazását is magában foglalja. Végül, de nem utolsósorban az elektromos impedancia tomográfia a sportorvoslás összefüggésében is meghatározható oxigén felvétel (Vo2) vagy artériás vér gyakorlás közbeni nyomás.
Kockázatok, mellékhatások és veszélyek
Más tomográfiai módszerekhez képest az elektromos impedancia tomográfia előnye, hogy teljesen ártalmatlan a szervezetre. Nem használnak ionizáló sugárzást, mint a számítógépes tomográfia. Ezenkívül elkerülhetők a magasabb frekvenciájú váltakozó áramok (10–100 kilohertz) alacsony áramintenzitású fűtési hatásai. Ezen túlmenően, mivel a berendezés sokkal olcsóbb és kisebb, mint a hagyományos tomográfiai technikák, az EIT így hosszabb ideig alkalmazható a betegeknél, és folyamatos valós idejű vizualizációt biztosít. Jelenleg azonban a fő hátrány az alacsonyabb térbeli felbontás, mint a többi tomográfiai technika. Vannak azonban elképzelések a képek felbontásának javítására az elektródák számának növelésével. A képek minőségében is vannak hiányosságok. A minőség javulása azonban fokozatosan bekövetkezik az aktív felületi elektródák növekvő használata révén. További hátrány, hogy az áram nem marad a vizsgálandó testrészben, hanem a legkisebb ellenállást követve háromdimenziós térben oszlik el. Ezért a képalkotás is sokkal bonyolultabb, mint a klasszikusnál számítógépes tomográfia. Számos kétdimenziós ábrázolás szükséges a háromdimenziós térben ahhoz, hogy végül létrejöjjön egy háromdimenziós kép, amelyet ezután ismét két dimenzióban mutatunk be. Ennek eredménye az úgynevezett „inverz probléma”. Az inverz probléma azt állítja, hogy az okra a jelenlegi eredményből kell következtetni. Többnyire ezeket a problémákat nagyon nehéz vagy akár lehetetlen megoldani. Csak más módszerekkel kombinálva tisztázható az ok. További tanulmányok révén még nem szereztek elegendő tapasztalatot az EIT reprezentációinak értékeléséhez.
