Tomografia cu impedanță electrică (EIT) este o metodă imagistică nouă care se bazează pe conductivitățile electrice diferite ale diferitelor zone ale corpului. Multe domenii de aplicare posibile sunt încă în stadiul experimental. Utilizarea lor s-a dovedit în verificarea funcției pulmonare.
Ce este tomografia cu impedanță electrică?
Ca o nouă metodă imagistică non-invazivă pentru examinarea țesutului uman, tomografia cu impedanță electrică (EIT) s-a stabilit deja în diagnosticul funcțiilor pulmonare. Pentru alte aplicații, EIT urmează să facă un progres.
Electrozii sunt folosiți pentru alimentarea curenților alternanți electrici cu frecvențe diferite și cu amplitudini mici în țesutul vecin. În funcție de natura sau starea funcțională a țesutului, rezultă diferite conductivități. Acestea depind de impedanța respectivă (rezistența curentului alternativ) a zonei corespunzătoare a corpului. Câțiva electrozi sunt poziționați pe suprafața corpului de măsurat.
În timp ce curenții alternanți de înaltă frecvență cu un debit de amplitudine mică între doi electrozi, potențialul electric este măsurat la ceilalți electrozi. Măsurarea se repetă continuu, modificând perechea de electrozi stimulanți după dorință. Potențialele măsurate conduc la o imagine în secțiune, care permite să se tragă concluzii cu privire la compoziția și starea țesutului examinat.
În tomografia cu impedanță electrică, se face o distincție între EIT absolut și funcțional. Cu EIT absolut, calitatea țesutului este examinată, în timp ce EIT funcțional măsoară conductivități diferite, în funcție de starea funcțională respectivă a zonei corpului de măsurat.
Funcția, efectul și obiectivele
Așa cum am menționat deja, tomografia cu impedanță electrică se bazează pe conductivitatea diferită a diferitelor zone ale corpului, țesuturi sau organe biologice. Așadar, există zone ale corpului care conduc bine și au o conduită rea. În corpul uman, conductivitatea este determinată de numărul de ioni liberi.
De exemplu, se poate aștepta ca un țesut bogat în apă cu o concentrație mare de electroliți să aibă o conductivitate mai bună decât un țesut gras. În plus, atunci când există modificări funcționale în organe, în țesut pot apărea și modificări chimice, care au un impact asupra conductivității. EIT-ul absolut este imprecis, deoarece depinde de anatomia individuală și de electrozii slab conductori. Acest lucru duce adesea la formarea de artefacte. EIT funcțional poate reduce în mod semnificativ aceste erori scăzând reprezentările.
Plămânii, în special, sunt potriviți pentru examinare folosind tomografia cu impedanță electrică, deoarece conductivitatea lor este mult mai mică decât cea a majorității celorlalte organe. Acest lucru duce la un contrast absolut cu celelalte părți ale corpului, ceea ce are un efect pozitiv asupra reprezentării într-un proces imagistic. Conductivitatea plămânilor se schimbă, de asemenea, ciclic, în funcție de faptul că inhalați sau expirați.
Acesta este un alt motiv pentru a examina plămânii, în special folosind EIT. Conductivitatea lor diferită în timpul respirației sugerează rezultate bune la examinarea funcției pulmonare. Progresele înregistrate în tehnologia digitală permit medicului de terapie intensivă să obțină datele obținute din măsurarea conductivității plămânilor prelucrați astfel încât funcția pulmonară să poată fi vizualizată direct pe noptiera pacientului. Monitoarele funcției pulmonare, care sunt deja utilizate în medicina de terapie intensivă, au fost dezvoltate recent pe baza tomografiei cu impedanță electrică.
Sunt în curs de studii studii pentru a deschide alte utilizări pentru IET. În viitor, această tehnologie poate juca un rol de diagnostic suplimentar pentru mamografie. S-a descoperit că țesutul mamar normal și malign are conductivități diferite la frecvențe diferite. Același lucru este valabil și pentru diagnosticul suplimentar pentru depistarea cancerului ginecologic. În prezent, sunt în curs de desfășurare studii privind posibila utilizare a EIT în epilepsie și accident vascular cerebral.
Este de asemenea concepută o viitoare aplicație pentru monitorizarea medicală intensivă a activității creierului în patologii cerebrale severe. Buna conductibilitate electrică a sângelui implică, de asemenea, o posibilă aplicare pentru reprezentarea vizuală a fluxului de sânge de organ. Nu în ultimul rând, tomografia cu impedanță electrică poate fi folosită și în medicina sportivă pentru a determina absorbția de oxigen (Vo2) sau tensiunea arterială în timpul exercițiului fizic.
Riscuri, efecte secundare și pericole
În comparație cu alte metode de tomografie, tomografia cu impedanță electrică are avantajul că este complet inofensiv pentru organism. Nu se folosește radiații ionizante, cum este cazul tomografiei computerizate. În plus, pot fi evitate efectele de încălzire datorate curenților alternanți cu frecvență mai mare (10 până la 100 kilohertz) cu amperaj redus.
Deoarece echipamentul este, de asemenea, mult mai ieftin și mai mic decât în cazul metodelor clasice de tomografie, EIT poate fi utilizat la pacienți pentru o perioadă mai lungă de timp și poate oferi vizualizări continue în timp real. În prezent, dezavantajul principal este rezoluția spațială mai mică în comparație cu alte metode tomografice. Există totuși idei pentru îmbunătățirea rezoluției imaginilor prin creșterea numărului de electrozi. Calitatea imaginilor este în continuare defectă.
Îmbunătățirea calității se produce însă pas cu pas prin utilizarea tot mai mare a electrozilor de suprafață activi. Un alt dezavantaj este că curentul nu rămâne în secțiunea corpului de examinat, ci este distribuit mai degrabă în spațiul tridimensional urmând cea mai mică rezistență. Prin urmare, crearea de imagini este, de asemenea, mult mai complicată decât în cazul tomografiei computerizate clasice. Mai multe reprezentări bidimensionale în spațiul tridimensional sunt necesare pentru a genera în sfârșit o imagine tridimensională, care este apoi prezentată din nou în două dimensiuni.
Aceasta dă naștere la așa-numita „problemă inversă”. Problema inversă spune că cauza trebuie dedusă din rezultatul prezent. De obicei, aceste probleme sunt foarte dificile sau imposibil de rezolvat. Cauza poate fi clarificată doar în combinație cu alte proceduri. Experiența suficientă pentru evaluarea reprezentărilor IET trebuie să fie obținută mai întâi prin studii suplimentare.
