Elektrická impedanční tomografie (EIT) je nová zobrazovací technika založená na různých elektrických vodivostech různých oblastí těla. Mnoho potenciálních aplikací je stále ve fázi experimentu. Jeho použití bylo prokázáno při testování plíce funkce.
Co je to elektrická impedanční tomografie?
Elektrická impedanční tomografie se již etablovala v diagnostice plicních funkcí. Pomocí elektrod jsou do sousední tkáně vstřikovány střídavé elektrické proudy různých frekvencí a nízké amplitudy. Jako nová neinvazivní zobrazovací technika pro vyšetřování lidské tkáně se elektrická impedanční tomografie (EIT) již etablovala v diagnostice plicních funkcí. U jiných aplikací je EIT na pokraji průlomu. Pomocí elektrod jsou do sousední tkáně přiváděny střídavé elektrické proudy různých frekvencí a nízké amplitudy. V závislosti na povaze nebo funkčním stavu tkáně jsou výsledkem různé vodivosti. Ty závisí na příslušné impedanci (odporu střídavého proudu) příslušné oblasti těla. Na povrchu těla je měřeno několik elektrod. Zatímco vysokofrekvenční střídavé proudy s malou amplitudou proudí mezi dvěma elektrodami najednou, elektrický potenciál se měří na ostatních elektrodách. Měření se kontinuálně opakuje měněním dvojice stimulačních elektrod podle potřeby. Měřené potenciály produkují průřezový obraz, který umožňuje vyvodit závěry o složení a stav vyšetřované tkáně. V elektrické impedanční tomografii se rozlišuje mezi absolutním a funkčním EIT. Absolutní EIT zkoumá složení tkáně, zatímco funkční EIT opatření různé vodivosti v závislosti na konkrétním funkčním stavu měřené oblasti těla.
Funkce, účinek a cíle
Jak již bylo zmíněno dříve, elektrická impedanční tomografie je založena na odlišné vodivosti různých oblastí těla, biologických tkání nebo orgánů. Existují tedy dobře vodivé a špatně vodivé oblasti těla. V lidském těle je vodivost určena počtem volných iontů. Například a voda- bohatá tkáň s vysokou koncentrace of elektrolyty se očekává lepší vodivost než a mastná tkáň. Kromě toho, pokud dojde k funkčním změnám v orgánech, může dojít také k chemickým změnám v tkáni, které ovlivňují vodivost. Absolutní EIT je nepřesný, protože závisí na individuální anatomii a špatně vodivých elektrodách. To často vede k tvorbě artefaktů. Funkční EIT může tyto chyby významně snížit odečtením reprezentací. Plíce jsou zvláště vhodné pro vyšetření elektrickou impedanční tomografií, protože mají mnohem nižší vodivost než většina ostatních orgánů. Výsledkem je absolutní kontrast s ostatními částmi těla, což má pozitivní vliv na zobrazování. Vodivost plic se také cyklicky mění v závislosti na tom, zda pacient vdechuje nebo vydechuje. To je další důvod ke studiu plic, zejména pomocí EIT. Jejich různá vodivost během dýchání navrhuje dobré výsledky při testování plíce funkce. Pokrok v digitální technologii umožňuje intenzivistům mít data získaná z plíce měření vodivosti zpracovaná tak, aby bylo možné plicní funkce vizualizovat přímo u lůžka pacienta. Nedávno byly vyvinuty monitory plicních funkcí založené na elektrické impedanční tomografii, které se již používají v medicíně intenzivní péče. V současné době probíhají studie s cílem otevřít další možné aplikace pro EIT. Například tato technologie může v budoucnu hrát roli jako doplňková diagnostika pro mamografie. Bylo zjištěno, že normální a maligní prsní tkáň mají různé vodivosti na různých frekvencích. Totéž platí pro další diagnostiku v gynekologii rakovina promítání. V současné době rovněž probíhají studie o možném využití EIT v EU epilepsie a mrtvice. Budoucí aplikace pro intenzivní lékařství monitoring of mozek myslitelná je také aktivita při těžkých mozkových patologiích. Dobrá elektrická vodivost krev také předpokládá možnou aplikaci pro zobrazování perfúze orgánů. V neposlední řadě může elektrická impedanční tomografie sloužit také v kontextu sportovní medicíny k určení kyslík absorpce (Vo2) nebo arteriální krev tlak během cvičení.
Rizika, vedlejší účinky a nebezpečí
Ve srovnání s jinými metodami tomografie má elektrická impedanční tomografie tu výhodu, že je pro organismus zcela neškodná. Nepoužívá se ionizující záření, jako v počítačová tomografie. Kromě toho lze zabránit účinkům ohřevu způsobeným střídavými proudy s vyšší frekvencí (10 až 100 kilohertzů) s nízkou intenzitou proudu. Kromě toho, protože zařízení je také mnohem levnější a menší než tradiční tomografické techniky, lze EIT tedy u pacientů používat po delší dobu a poskytovat nepřetržitou vizualizaci v reálném čase. V současné době se však hlavní nevýhodou ukazuje být nižší prostorové rozlišení ve srovnání s jinými technikami tomografie. Existují však nápady, jak zlepšit rozlišení obrázků zvýšením počtu elektrod. Kvalita obrázků má stále nedostatky. Ke zlepšování kvality však dochází postupně díky rostoucímu používání aktivních povrchových elektrod. Další nevýhodou je, že proud nezůstává ve zkoumané části těla, ale je distribuován v trojrozměrném prostoru po nejmenším odporu. Tvorba obrazu je proto také mnohem komplikovanější než v klasice počítačová tomografie. Několik finálních dvojrozměrných reprezentací v trojrozměrném prostoru je nezbytných pro konečné vygenerování trojrozměrného obrazu, který je poté opět prezentován ve dvou rozměrech. Výsledkem je takzvaný „inverzní problém“. Inverzní problém uvádí, že příčinu je nutno odvodit z aktuálního výsledku. Většinou jsou tyto problémy velmi obtížné nebo dokonce nemožné vyřešit. Pouze v kombinaci s jinými metodami lze objasnit příčinu. Dostatečné zkušenosti s hodnocením zastoupení EIT je třeba ještě získat pomocí dalších studií.
