The Електрична імпедансна томографія (ЗНО) - це новий метод візуалізації, який базується на різній електропровідності різних ділянок тіла. Багато можливих областей застосування ще знаходяться на стадії експерименту. Їх використання зарекомендувало себе при перевірці функції легенів.
Що таке електрична імпедансна томографія?
Як новий неінвазивний метод візуалізації для дослідження тканин людини, електрична імпедансна томографія (ЕІТ) вже зарекомендувала себе в діагностиці функцій легенів. Для інших застосувань ЗНО збирається зробити прорив.
За допомогою електродів змінні електричні струми різної частоти і з низькою амплітудою подаються в сусідню тканину. Залежно від характеру або функціонального стану тканини виникають різні провідність. Вони залежать від відповідного опору (опору змінного струму) відповідної площі тіла. Кілька електродів розташовані на поверхні тіла для вимірювання.
Хоча змінні струми високої частоти з невеликою амплітудною течією між двома електродами, електричний потенціал вимірюється на інших електродах. Вимірювання повторюється безперервно, змінюючи пару стимулюючих електродів у міру необхідності. Виміряні потенціали призводять до зображення в розрізі, що дозволяє робити висновки щодо складу та стану досліджуваної тканини.
В електричній імпедансній томографії розрізняють абсолютний та функціональний ЗНО. У випадку абсолютного ЗНО досліджується природа тканини, тоді як функціональний ЗНО вимірює різні провідність залежно від відповідного функціонального стану ділянки тіла, що вимірюється.
Функція, ефект та цілі
Як вже було сказано, електрична імпедансна томографія базується на різній провідності різних ділянок тіла, біологічної тканини або органів. Так є добре провідні та погано провідні ділянки тіла. В організмі людини провідність визначається кількістю вільних іонів.
Наприклад, можна очікувати, що багата водою тканина з високою концентрацією електролітів має кращу провідність, ніж жирова тканина. Крім того, коли в органах відбуваються функціональні зміни, в тканині можуть відбуватися і хімічні зміни, які впливають на провідність.Абсолютний EIT є неточним, оскільки він залежить від індивідуальної анатомії та погано провідних електродів. Це часто призводить до утворення артефактів. Функціональний EIT може значно зменшити ці помилки, віднімаючи подання.
Зокрема, легені підходять для обстеження за допомогою електричної імпедансної томографії, оскільки їх провідність значно нижча, ніж у більшості інших органів. Це призводить до абсолютного контрасту з іншими частинами тіла, що позитивно впливає на представлення в процесі зображення. Провідність легенів також змінюється циклічно залежно від того, вдихаєте ви чи видихаєте.
Це ще одна причина для дослідження легенів, зокрема, за допомогою EIT. Їх різна провідність під час дихання говорить про хороші результати при дослідженні функції легенів. Вдосконалення цифрових технологій дозволяють лікаря інтенсивної терапії обробляти дані, отримані в результаті вимірювання провідності легенів таким чином, щоб функцію легенів можна було візуалізувати безпосередньо біля ліжка пацієнта. Монітори функцій легенів, які вже застосовуються в медицині інтенсивної терапії, нещодавно були розроблені на основі електричної імпедансної томографії.
Зараз проводяться дослідження з метою відкриття інших видів використання ЗНО. Надалі ця технологія може зіграти роль в якості додаткової діагностики для мамографії. Було встановлено, що нормальна і злоякісна тканина молочної залози має різну провідність на різних частотах. Це ж стосується додаткової діагностики для гінекологічного скринінгу раку. Наразі також проводяться дослідження щодо можливого використання ЕІТ при епілепсії та інсульті.
Майбутня програма для інтенсивного моніторингу діяльності мозку при важких патологіях мозку також можлива. Хороша електропровідність крові також передбачає можливе застосування для візуального подання органового кровотоку. І останнє, але не менш важливе значення, електрична імпедансна томографія також може використовуватися в спортивній медицині для визначення поглинання кисню (Vo2) або артеріального артеріального тиску під час фізичного навантаження.
Ризики, побічні ефекти та небезпеки
Порівняно з іншими методами томографії, електрична імпедансна томографія має перевагу в тому, що вона абсолютно нешкідлива для організму. Не застосовується іонізуюче випромінювання, як у випадку з комп'ютерною томографією. Крім того, можна уникнути нагрівальних ефектів за рахунок змінних струмів більш високої частоти (від 10 до 100 кілогерц) з низьким струмом.
Оскільки обладнання також набагато дешевше і менше, ніж класичний метод томографії, ЗНО можна використовувати з пацієнтами протягом більш тривалого періоду часу та забезпечувати постійні візуалізації в режимі реального часу. На даний момент головним недоліком є менша просторова роздільна здатність порівняно з іншими методами томографії. Однак існують ідеї покращити роздільну здатність зображень шляхом збільшення кількості електродів. Якість знімків все ще недосконала.
Однак поліпшення якості відбувається поетапно завдяки збільшенню використання активних поверхневих електродів. Ще одним недоліком є те, що струм не залишається в досліджуваному ділянці тіла, а розподіляється в тривимірному просторі після найменшого опору. Тому створення зображень також набагато складніше, ніж при класичній комп'ютерній томографії. Кілька двовимірних зображень у тривимірному просторі необхідні для того, щоб остаточно генерувати тривимірне зображення, яке потім знову представлене в двовимірному.
Це породжує так звану "обернену проблему". Зворотна проблема говорить про те, що причину потрібно виводити з цього результату. Зазвичай ці проблеми дуже важко або неможливо вирішити. Причину можна з’ясувати лише в поєднанні з іншими процедурами. Спершу слід зібрати достатній досвід для оцінки представництв ЗНО.
.jpg)
