Електрическата импедансна томография (EIT) е нова техника за изобразяване, базирана на различната електрическа проводимост на различни области на тялото. Много потенциални приложения все още са в експериментален етап. Употребата му е доказана при тестване бял дроб функция.
Какво е томография с електрически импеданс?
Томографията с електрически импеданс вече се е утвърдила в диагностиката на белодробната функция. С помощта на електроди в съседната тъкан се инжектират променливи електрически токове с различни честоти и ниска амплитуда. Като нова неинвазивна образна техника за изследване на човешка тъкан, електрическата импедансна томография (EIT) вече се е утвърдила в диагностиката на белодробната функция. За други приложения EIT е на ръба на пробив. Използвайки електроди, в съседната тъкан се подават променливи електрически токове с различни честоти и ниска амплитуда. В зависимост от естеството или функционалното състояние на тъканта се получават различни проводимости. Те зависят от съответния импеданс (AC съпротивление) на съответната площ на тялото. Няколко електроди са разположени на измерваната повърхност на тялото. Докато високочестотните променливи токове с малка амплитуда протичат едновременно между два електрода, електрическият потенциал се измерва при останалите електроди. Измерването се повтаря непрекъснато чрез промяна на двойката стимулиращи електроди по желание. Измерените потенциали създават изображение на напречно сечение, което позволява да се направят изводи за състава и състояние на изследваната тъкан. В томографията с електрически импеданс се прави разлика между абсолютен и функционален EIT. Абсолютният EIT изследва състава на тъканта, докато функционалният EIT мерки различни проводимости в зависимост от конкретното функционално състояние на измерваната област на тялото.
Функция, ефект и цели
Както бе споменато по-рано, томографията с електрически импеданс се основава на различната проводимост на различни телесни области, биологични тъкани или органи. По този начин има добре проводящи и лошо провеждащи се зони на тялото. В човешкото тяло проводимостта се определя от броя на свободните йони. Например, a вода-богата тъкан с висок концентрация of електролити се очаква да има по-добра проводимост от a мастна тъкан. Освен това, ако има функционални промени в органите, може да има и химически промени в тъканта, които влияят върху проводимостта. Абсолютният EIT е неточен, защото зависи от индивидуалната анатомия и лошо провеждащите електроди. Това често води до образуване на артефакти. Функционалният EIT може значително да намали тези грешки, като извади представянията. Белите дробове са особено подходящи за изследване с електрическа импедансна томография, тъй като имат много по-ниска проводимост от повечето други органи. Това води до абсолютен контраст с останалите части на тялото, което има положителен ефект върху изображенията. Проводимостта на белите дробове също се променя циклично в зависимост от това дали пациентът вдишва или издишва. Това е друга причина за изследване на белите дробове, по-специално с помощта на EIT. Променливата им проводимост през дишане предполага добри резултати при тестване бял дроб функция. Напредъкът в цифровите технологии дава възможност на интензивистите да получат данните, получени от тях бял дроб измервания на проводимостта, обработени така, че белодробната функция да може да се визуализира директно до леглото на пациента. Наскоро са разработени монитори за белодробна функция, базирани на томография с електрически импеданс и вече се използват в интензивната медицина. В момента се провеждат проучвания за отваряне на други възможни заявления за EIT. Например, тази технология може да играе роля в бъдеще като допълнителна диагностика за мамография. Установено е, че нормалната и злокачествената тъкан на гърдата имат различна проводимост при различни честоти. Същото се отнася и за допълнителна диагностика в гинекологичната рак скрининг. Понастоящем се провеждат проучвания относно възможното използване на EIT в епилепсия намлява удар. Бъдещо приложение за интензивно медицинско лечение мониторинг of мозък активност при тежки мозъчни патологии също е възможна. Добрата електропроводимост на кръв също предполага възможно приложение за образна перфузия на орган. Не на последно място, електрическата импедансна томография може да служи и в контекста на спортната медицина за определяне кислород поглъщане (Vo2) или артериално кръв натиск по време на тренировка.
Рискове, странични ефекти и опасности
В сравнение с други методи на томография томографията с електрически импеданс има предимството, че е напълно безвредна за организма. Не се използва йонизиращо лъчение, както в компютърна томография. Освен това могат да бъдат избегнати отоплителни ефекти, дължащи се на променливи токове с по-висока честота (10 до 100 килохерца) с ниска интензивност на тока. Освен това, тъй като оборудването също е много по-евтино и по-малко от традиционните томографски техники, EIT може по този начин да се използва при пациенти за продължителни периоди от време и да осигурява непрекъсната визуализация в реално време. В момента обаче основният недостатък се оказва по-ниската пространствена разделителна способност в сравнение с други техники на томография. Има обаче идеи за подобряване на разделителната способност на изображенията чрез увеличаване на броя на електродите. Качеството на изображенията все още има недостатъци. Постепенно обаче се подобрява качеството чрез все по-честото използване на активни повърхностни електроди. Друг недостатък е, че токът не остава в секцията на тялото, за да бъде изследван, а се разпределя в триизмерно пространство, следвайки най-малкото съпротивление. Следователно формирането на образа също е много по-сложно, отколкото в класическото компютърна томография. Необходими са няколко двумерни изображения в триизмерно пространство, за да се генерира най-накрая триизмерно изображение, което след това се представя отново в две измерения. Това води до така наречения „Обратен проблем“. Обратният проблем гласи, че причината трябва да се изведе от настоящия резултат. Най-вече тези проблеми са много трудни или дори невъзможни за решаване. Само в комбинация с други методи може да се изясни причината. Допълнителен опит за оценка на представянето на EIT все още не е придобит чрез по-нататъшни проучвания.
