Elektriskās pretestības tomogrāfija (EIT) ir jauna attēlveidošanas tehnika, kuras pamatā ir dažādu ķermeņa zonu atšķirīgā elektrovadītspēja. Daudzi potenciālie pielietojumi joprojām ir eksperimentu stadijā. Tās izmantošana ir pierādīta testēšanā plaušu funkcija.
Kas ir elektriskās pretestības tomogrāfija?
Elektriskās pretestības tomogrāfija jau ir pierādījusi sevi plaušu funkciju diagnostikā. Izmantojot elektrodus, blakus esošajos audos tiek ievadītas mainīgas dažādu frekvenču un zemas amplitūdas elektriskās strāvas. Kā jauna neinvazīva attēlveidošanas metode cilvēka audu pārbaudei plaušu funkciju diagnostikā jau ir nostiprinājusies elektriskās impedances tomogrāfija (EIT). Attiecībā uz citām lietojumprogrammām EIT ir uz sasnieguma robežas. Izmantojot elektrodus, blakus esošajos audos tiek ievadītas mainīgas dažādu frekvenču un zemas amplitūdas elektriskās strāvas. Atkarībā no audu veida vai funkcionālā stāvokļa rodas dažādas vadītspējas. Tās ir atkarīgas no attiecīgās ķermeņa zonas attiecīgās pretestības (maiņstrāvas pretestības). Uz mērāmās ķermeņa virsmas ir izvietoti vairāki elektrodi. Kamēr starp diviem elektrodiem vienlaikus plūst augstfrekvences maiņstrāvas ar nelielu amplitūdu, elektrisko potenciālu mēra pie citiem elektrodiem. Mērījumu atkārto nepārtraukti, pēc vajadzības mainot stimulējošo elektrodu pāri. Izmērītie potenciāli rada šķērsgriezuma attēlu, kas ļauj izdarīt secinājumus par kompozīciju un stāvoklis pārbaudāmo audu. Elektriskās pretestības tomogrāfijā nošķir absolūto un funkcionālo EIT. Absolūtais EIT pārbauda audu sastāvu, bet funkcionālais EIT pasākumus dažādas vadītspējas atkarībā no konkrētā mērāmā ķermeņa laukuma funkcionālā stāvokļa.
Funkcija, ietekme un mērķi
Kā minēts iepriekš, elektriskās pretestības tomogrāfijas pamatā ir dažādu ķermeņa zonu, bioloģisko audu vai orgānu atšķirīgā vadītspēja. Tādējādi ir labi vadāmi un slikti vadoši ķermeņa laukumi. Cilvēka ķermenī vadītspēju nosaka brīvo jonu skaits. Piemēram, a ūdens-bagāti audi ar augstu koncentrācija of elektrolīti paredzams, ka tā vadītspēja būs labāka nekā a taukaudi. Turklāt, ja orgānos notiek funkcionālas izmaiņas, audos var būt arī ķīmiskas izmaiņas, kas ietekmē vadītspēju. Absolūtais EIT ir neprecīzs, jo tas ir atkarīgs no individuālās anatomijas un slikti vadošajiem elektrodiem. Tā rezultātā bieži veidojas artefakts. Funkcionāls EIT var ievērojami samazināt šīs kļūdas, atņemot attēlojumus. Plaušas ir īpaši piemērotas izmeklēšanai ar elektriskās pretestības tomogrāfiju, jo tām ir daudz zemāka vadītspēja nekā lielākajai daļai citu orgānu. Tā rezultātā tiek iegūts absolūts kontrasts ar citām ķermeņa daļām, kas pozitīvi ietekmē attēlveidošanu. Plaušu vadītspēja cikliski mainās arī atkarībā no tā, vai pacients ieelpo vai izelpo. Tas ir vēl viens iemesls, lai pētītu plaušas, īpaši izmantojot EIT. To mainīgā vadītspēja laikā elpošana liecina par labiem rezultātiem testēšanas laikā plaušu funkciju. Digitālo tehnoloģiju attīstība ļauj intensīvistiem iegūt datus, kas iegūti no plaušu vadītspējas mērījumi apstrādāti tā, lai plaušu darbību varētu vizualizēt tieši pie pacienta gultas. Plaušu funkciju monitori, kuru pamatā ir elektriskās pretestības tomogrāfija, nesen ir izstrādāti un jau tiek izmantoti intensīvās terapijas medicīnā. Pašlaik tiek veikti pētījumi, lai atvērtu citus iespējamos pieteikumus EIT. Piemēram, šai tehnoloģijai nākotnē var būt nozīme kā papildu diagnostikai mammogrāfija. Ir konstatēts, ka normāliem un ļaundabīgiem krūts audiem ir atšķirīga vadītspēja dažādās frekvencēs. Tas pats attiecas uz papildu diagnostiku ginekoloģijā vēzis skrīnings. Pašlaik notiek arī pētījumi par EIT iespējamo izmantošanu XNUMX epilepsija un trieka. Nākotnes pieteikums intensīvai medicīniskai terapijai uzraudzība of smadzenes iedomājama arī aktivitāte smagās smadzeņu patoloģijās.Laba elektrovadītspēja asinis nozīmē arī iespējamo pielietojumu orgānu perfūzijas attēlveidošanai. Visbeidzot, elektriskās pretestības tomogrāfija var noderēt arī sporta medicīnas kontekstā skābeklis uzņemšana (Vo2) vai arteriāla asinis spiediens slodzes laikā.
Riski, blakusparādības un bīstamība
Elektriskās pretestības tomogrāfijai, salīdzinot ar citām tomogrāfijas metodēm, ir tā priekšrocība, ka tā ir organismam pilnīgi nekaitīga. Netiek izmantots jonizējošais starojums, kā tas ir datortomogrāfija. Turklāt var izvairīties no sildīšanas efektiem ar augstākas frekvences maiņstrāvām (no 10 līdz 100 kiloherciem) ar zemu strāvas intensitāti. Turklāt, tā kā aprīkojums ir arī daudz lētāks un mazāks nekā tradicionālās tomogrāfijas metodes, EIT tādējādi var izmantot pacientiem ilgāku laiku un nodrošināt nepārtrauktu reāllaika vizualizāciju. Tomēr pašlaik izrādās, ka galvenais trūkums ir zemāka telpiskā izšķirtspēja salīdzinājumā ar citām tomogrāfijas metodēm. Tomēr ir idejas uzlabot attēlu izšķirtspēju, palielinot elektrodu skaitu. Arī attēlu kvalitātei joprojām ir trūkumi. Tomēr pakāpeniski tiek uzlabota kvalitāte, arvien vairāk izmantojot aktīvos virsmas elektrodus. Vēl viens trūkums ir tāds, ka strāva nepaliek pārbaudāmajā ķermeņa daļā, bet tiek sadalīta trīsdimensiju telpā, ievērojot vismazāko pretestību. Tāpēc arī attēlu veidošana ir daudz sarežģītāka nekā klasiskajā datortomogrāfija. Lai beidzot izveidotu trīsdimensiju attēlu, kas pēc tam atkal tiek parādīts divās dimensijās, ir nepieciešami vairāki divdimensiju attēlojumi trīsdimensiju telpā. Tā rezultātā rodas tā sauktā “apgrieztā problēma”. Apgrieztā problēma norāda, ka cēlonis ir jāsecina no pašreizējā rezultāta. Pārsvarā šīs problēmas ir ļoti grūti vai pat neiespējami atrisināt. Tikai kombinācijā ar citām metodēm var noskaidrot cēloni. Turpmākajos pētījumos vēl ir jāiegūst pietiekama pieredze, lai novērtētu EIT pārstāvību.
