Elektrická impedančná tomografia (EIT) je nová zobrazovacia metóda, ktorá je založená na rôznych elektrických vodivostiach rôznych častí tela. Mnoho možných oblastí použitia je stále v experimentálnej fáze. Ich použitie sa osvedčilo pri kontrole pľúcnych funkcií.
Čo je to elektrická impedančná tomografia?
Ako nová neinvazívna zobrazovacia metóda na vyšetrenie ľudského tkaniva sa už v diagnostike pľúcnych funkcií etablovala elektrická impedančná tomografia (EIT). Pokiaľ ide o ďalšie aplikácie, EIT sa chystá urobiť prielom.
Elektródy sa používajú na napájanie elektrických striedavých prúdov rôznych frekvencií as malými amplitúdami do susedného tkaniva. V závislosti od povahy alebo funkčného stavu tkaniva vznikajú rôzne vodivosti. Tieto sú závislé od príslušnej impedancie (odpor striedavého prúdu) zodpovedajúcej oblasti tela. Niekoľko elektród je umiestnených na povrchu tela, ktorý sa má merať.
Zatiaľ čo vysokofrekvenčné striedavé prúdy s malým amplitúdovým tokom medzi dvoma elektródami, elektrický potenciál sa meria na ostatných elektródach. Meranie sa opakuje nepretržite zmenou dvojice stimulačných elektród podľa potreby. Výsledkom nameraného potenciálu je rez v reze, ktorý umožňuje vyvodiť závery o zložení a stave skúmaného tkaniva.
V tom prípade sa pri elektrickej impedančnej tomografii rozlišuje medzi absolútnym a funkčným EIT. Pri absolútnom EIT sa skúma kvalita tkaniva, zatiaľ čo funkčný EIT meria rôzne vodivosti v závislosti od príslušného funkčného stavu oblasti tela, ktorá sa má merať.
Funkcia, účinok a ciele
Ako už bolo uvedené, elektrická impedančná tomografia je založená na rozdielnej vodivosti rôznych oblastí tela, biologických tkanív alebo orgánov. Takže v tele existujú dobre vodivé a zle vodivé oblasti. V ľudskom tele je vodivosť určená počtom voľných iónov.
Napríklad sa dá očakávať, že tkanivo bohaté na vodu s vysokou koncentráciou elektrolytov bude mať lepšiu vodivosť ako tukové tkanivo. Okrem toho, ak dôjde k funkčným zmenám v orgánoch, môžu sa vyskytnúť aj chemické zmeny v tkanive, ktoré majú vplyv na vodivosť. Absolútny EIT je nepresný, pretože závisí od individuálnej anatómie a slabo vodivých elektród. To často vedie k tvorbe artefaktov. Funkčný EIT môže tieto chyby významne znížiť odpočítaním znázornení.
Najmä pľúca sú vhodné na vyšetrenie pomocou elektrónovej impedančnej tomografie, pretože ich vodivosť je oveľa nižšia ako vodivosť väčšiny ostatných orgánov. To vedie k absolútnemu kontrastu s ostatnými časťami tela, čo má pozitívny vplyv na zobrazenie v zobrazovacom procese. Vodivosť pľúc sa tiež cyklicky mení v závislosti od toho, či inhalujete alebo vydychujete.
Toto je ďalší dôvod na vyšetrenie pľúc najmä pomocou EIT. Ich rôzna vodivosť pri dýchaní naznačuje dobré výsledky pri vyšetrení funkcie pľúc. Pokrok v digitálnej technológii umožňuje lekárovi intenzívnej starostlivosti, aby údaje získané z merania vodivosti pľúc spracovali takým spôsobom, aby sa pľúcna funkcia mohla vizualizovať priamo na lôžku pacienta. Monitory pľúcnych funkcií, ktoré sa už používajú v medicíne intenzívnej starostlivosti, sa nedávno vyvinuli na základe elektrickej impedančnej tomografie.
Prebiehajú štúdie s cieľom otvoriť ETI ďalšie použitia. V budúcnosti môže táto technológia hrať úlohu ako ďalšia diagnostika mamografie. Zistilo sa, že normálne a malígne prsné tkanivo má rôznu vodivosť pri rôznych frekvenciách. To isté platí pre dodatočnú diagnostiku skríningu rakoviny gynekologického pôvodu. V súčasnosti prebiehajú aj štúdie o možnom použití EIT pri epilepsii a mozgovej príhode.
Možné je aj budúce použitie na intenzívne lekárske monitorovanie mozgovej aktivity pri závažných mozgových patológiách. Dobrá elektrická vodivosť krvi tiež znamená možnú aplikáciu na vizuálne znázornenie toku krvi v orgánoch. V neposlednom rade sa môže elektrická impedančná tomografia použiť aj v športovej medicíne na stanovenie príjmu kyslíka (Vo2) alebo arteriálneho krvného tlaku počas cvičenia.
Riziká, vedľajšie účinky a nebezpečenstvá
V porovnaní s inými tomografickými metódami má elektrická impedančná tomografia tú výhodu, že je pre organizmus úplne neškodná. Nepoužíva sa žiadne ionizujúce žiarenie, ako je to v prípade počítačovej tomografie. Okrem toho je možné vyhnúť sa účinkom zahrievania spôsobeným vysokofrekvenčnými striedavými prúdmi (10 až 100 kilohertz) s nízkym prúdom.
Pretože vybavenie je tiež oveľa lacnejšie a menšie ako pri klasických tomografických metódach, EIT sa môže používať s pacientmi dlhšie obdobie a poskytuje nepretržité vizualizácie v reálnom čase. V súčasnosti je však hlavnou nevýhodou nižšie priestorové rozlíšenie v porovnaní s inými tomografickými metódami. Existujú však nápady na zlepšenie rozlíšenia obrázkov zvýšením počtu elektród. Kvalita obrázkov je tiež stále chybná.
Zlepšenie kvality však nastáva krok za krokom zvyšujúcim sa použitím aktívnych povrchových elektród. Ďalšou nevýhodou je, že prúd nezostáva v skúmanej časti tela, ale je rozdelený do trojrozmerného priestoru po najnižšom odpore. Vytváranie obrazov je preto oveľa komplikovanejšie ako pri klasickej počítačovej tomografii. Niekoľko dvojrozmerných zobrazení v trojrozmernom priestore je potrebných, aby sa nakoniec vytvoril trojrozmerný obraz, ktorý sa potom znova zobrazí v dvojrozmernom zobrazení.
To vedie k takzvanému „inverznému problému“. Inverzný problém hovorí, že príčina sa musí odvodiť zo súčasného výsledku. Tieto problémy sa zvyčajne dajú veľmi ťažko alebo nemožne vyriešiť. Príčina môže byť objasnená iba v kombinácii s inými postupmi. Dostatočné skúsenosti na vyhodnotenie zastúpení ETI sa musia najprv získať prostredníctvom ďalších štúdií.
.jpg)
