Det Elektrisk impedans tomografi (EIT) er en ny billeddannelsesmetode, der er baseret på de forskellige elektriske ledningsevner i forskellige områder af kroppen. Mange mulige anvendelsesområder er stadig i eksperimentstadiet. Deres anvendelse har vist sig at kontrollere lungefunktionen.
Hvad er elektrisk impedans tomografi?
Som en ny ikke-invasiv billeddannelsesmetode til undersøgelse af humant væv har elektrisk impedansetomografi (EIT) allerede etableret sig inden for lungefunktionsdiagnostik. For andre applikationer er EIT ved at gøre et gennembrud.
Elektroder bruges til at føre elektriske vekselstrømme med forskellige frekvenser og med lave amplituder ind i det nærliggende væv. Afhængig af vævets art eller funktionelle tilstand, resulterer forskellige konduktiviteter. Disse er afhængige af den respektive impedans (vekselstrømmodstand) for det tilsvarende kropsområde. Flere elektroder er placeret på kropsoverfladen, der skal måles.
Mens høyfrekvente vekslende strømme med en lille amplitude strømmer mellem to elektroder, måles det elektriske potentiale ved de andre elektroder. Målingen gentages kontinuerligt ved at variere parret med stimulerende elektroder som ønsket. De målte potentialer resulterer i et snitbillede, som gør det muligt at drage konklusioner om det undersøgte vævs sammensætning og tilstand.
I elektrisk impedansetomografi sondres der mellem absolut og funktionel EIT. Med den absolutte EIT undersøges vævets kvalitet, mens den funktionelle EIT måler forskellige konduktiviteter afhængigt af den respektive funktionelle tilstand af det kropsområde, der skal måles.
Funktion, effekt & mål
Som allerede nævnt er elektrisk impedansetomografi baseret på den forskellige ledningsevne i forskellige områder af kroppen, biologisk væv eller organer. Så der er godt ledende og dårligt ledende områder af kroppen. I den menneskelige krop bestemmes ledningsevne af antallet af frie ioner.
For eksempel kan et vandrigt væv med en høj koncentration af elektrolytter forventes at have bedre ledningsevne end et fedtvæv. Når der desuden er funktionelle ændringer i organerne, kan der også forekomme kemiske ændringer i vævet, som har indflydelse på konduktiviteten. Det absolutte EIT er upræcist, fordi det afhænger af den individuelle anatomi og dårligt ledende elektroder. Dette fører ofte til dannelse af artefakter. Den funktionelle EIT kan reducere disse fejl markant ved at trække repræsentationerne fra.
Lungerne er især egnede til undersøgelse ved hjælp af elektrisk impedansetomografi, da deres ledningsevne er meget lavere end for de fleste andre organer. Dette resulterer i en absolut kontrast til de andre dele af kroppen, hvilket har en positiv effekt på repræsentationen i en billeddannelsesproces. Ledningsevnen i lungerne ændrer sig også cyklisk afhængigt af om du inhalerer eller udånder.
Dette er en anden grund til at undersøge lungerne, især ved hjælp af EIT. Deres forskellige konduktivitet under vejrtrækning antyder gode resultater, når man undersøger lungefunktionen. Fremskridtene inden for digital teknologi gør det muligt for intensivlægen at få de data, der er opnået fra konduktivitetsmåling af lungerne, behandlet på en sådan måde, at lungefunktionen kan visualiseres direkte ved patientens sengeplads. Lungefunktionsmonitorer, der allerede bruges i intensivmedicin, er for nylig blevet udviklet på grundlag af elektrisk impedansetomografi.
Undersøgelser er i gang for at åbne op for andre anvendelser til ETI. I fremtiden kan denne teknologi spille en rolle som yderligere diagnostik til mammografi. Det har vist sig, at normalt og ondartet brystvæv har forskellige konduktiviteter ved forskellige frekvenser. Det samme gælder den yderligere diagnostik til screening af gynækologisk kræft. Undersøgelser er også i gang med at muliggøre anvendelse af EIT ved epilepsi og slagtilfælde.
En fremtidig anvendelse til intensiv medicinsk overvågning af hjerneaktivitet i svære hjernepatologier er også tænkelig. Den gode elektriske ledningsevne i blodet indebærer også en mulig anvendelse til den visuelle repræsentation af organets blodstrøm. Sidst, men ikke mindst, kan elektrisk impedansetomografi også bruges i sportsmedicin til at bestemme iltoptagelse (Vo2) eller arterielt blodtryk under træning.
Risici, bivirkninger og farer
Sammenlignet med andre tomografimetoder har elektrisk impedansetomografi den fordel, at den er fuldstændig ufarlig for organismen. Der anvendes ikke ioniserende stråling, som det er tilfældet med computertomografi. Derudover kan varmeeffekter på grund af højere frekvens vekselstrømme (10 til 100 kilohertz) med lav strømstyrke undgås.
Da udstyret også er meget billigere og mindre end ved klassiske tomografimetoder, kan EIT bruges sammen med patienter i en længere periode og give kontinuerlige realtidsvisualiseringer. I øjeblikket er imidlertid den største ulempe den lavere rumlige opløsning sammenlignet med andre tomografimetoder. Der er dog ideer til at forbedre opløsningen af billederne ved at øge antallet af elektroder. Kvaliteten af billederne er også stadig mangelfuld.
Kvalitetsforbedring forekommer imidlertid trin for trin gennem den stigende anvendelse af aktive overfladelektroder. En anden ulempe er, at strømmen ikke forbliver i det legemsafsnit, der skal undersøges, men snarere fordeles i tredimensionelt rum efter den laveste modstand. Derfor er oprettelsen af billeder også meget mere kompliceret end med klassisk computertomografi. Flere to-dimensionelle repræsentationer i tredimensionelt rum er nødvendige for endelig at generere et tredimensionelt billede, der derefter præsenteres i to-dimensionelt igen.
Dette giver anledning til det såkaldte ”inverse problem”. Det omvendte problem siger, at årsagen skal trækkes fra det nuværende resultat. Normalt er disse problemer meget vanskelige eller umulige at løse. Årsagen kan kun afklares i kombination med andre procedurer. Tilstrækkelig erfaring til at evaluere repræsentanterne for ETI skal først opnås gennem yderligere undersøgelser.
.jpg)
.jpg)
