توموگرافی امپدانس الکتریکی (EIT) یک روش تصویربرداری جدید است که بر اساس رسانایی های الکتریکی مختلف در مناطق مختلف بدن ساخته شده است. بسیاری از برنامه های کاربردی بالقوه هنوز در مرحله آزمایش هستند. استفاده از آن در آزمایش ثابت شده است ریه تابع.
توموگرافی امپدانس الکتریکی چیست؟
توموگرافی امپدانس الکتریکی قبلاً خود را در تشخیص عملکرد ریوی تثبیت کرده است. با استفاده از الکترودها ، جریانهای متناوب الکتریکی با فرکانسهای مختلف و دامنه کم به بافت مجاور تزریق می شوند. به عنوان یک روش تصویربرداری غیرتهاجمی جدید برای بررسی بافت انسان ، توموگرافی امپدانس الکتریکی (EIT) قبلاً خود را در تشخیص عملکرد ریوی تثبیت کرده است. برای سایر برنامه ها ، EIT در آستانه دستیابی به موفقیت است. با استفاده از الکترودها ، جریانهای متناوب الکتریکی با فرکانسهای مختلف و دامنه کم در بافت مجاور تغذیه می شوند. بسته به ماهیت یا حالت عملکردی بافت ، رسانایی های مختلفی حاصل می شود. اینها به امپدانس مربوطه (مقاومت AC) ناحیه مربوطه بستگی دارند. چندین الکترود در سطح بدن قرار گرفته اند تا اندازه گیری شوند. در حالی که جریانهای متناوب با فرکانس بالا با دامنه جریان کوچک بین دو الکترود در یک زمان ، پتانسیل الکتریکی در الکترودهای دیگر اندازه گیری می شود. اندازه گیری به طور مداوم و با تغییر جفت الکترود تحریک کننده به دلخواه تکرار می شود. پتانسیل های اندازه گیری شده یک تصویر مقطعی تولید می کند که اجازه می دهد در مورد ترکیب و شرط بافت مورد بررسی در توموگرافی امپدانس الکتریکی ، بین EIT مطلق و عملکردی تمایز قائل می شود. EIT مطلق ترکیب بافت را بررسی می کند ، در حالی که EIT عملکردی است معیارهای هدایت های مختلف بسته به حالت عملکردی خاص منطقه بدن اندازه گیری می شود.
عملکرد ، اثر و اهداف
همانطور که قبلاً ذکر شد ، توموگرافی امپدانس الکتریکی براساس هدایت متفاوت نواحی مختلف بدن ، بافتهای بیولوژیکی یا اندامها است. بنابراین ، نواحی بدن به خوبی رسانا و رسانای ضعیفی وجود دارد. در بدن انسان هدایت با توجه به تعداد یون های آزاد تعیین می شود. به عنوان مثال ، الف آببافت غنی با بالا غلظت of الکترولیت ها انتظار می رود که رسانایی بهتری از a داشته باشد بافت چربی. علاوه بر این ، اگر تغییرات عملکردی در اندام ها وجود داشته باشد ، ممکن است تغییرات شیمیایی در بافت نیز وجود داشته باشد که بر هدایت تأثیر می گذارد. EIT مطلق نادرست است زیرا به آناتومی فردی و الکترودهای رسانا ضعیف بستگی دارد. این اغلب منجر به تشکیل مصنوع می شود. EIT عملکردی می تواند با کم کردن بازنمایی ها ، این خطاها را به میزان قابل توجهی کاهش دهد. ریه ها به ویژه برای معاینه با توموگرافی امپدانس الکتریکی مناسب هستند زیرا هدایت آنها بسیار کمتر از سایر اندام ها است. این نتیجه در تضاد مطلق با سایر اعضای بدن است که تأثیر مثبتی در تصویربرداری دارد. هدایت ریه ها نیز بسته به دم یا بازدم بیمار از نظر چرخشی تغییر می کند. این دلیل دیگری برای مطالعه ریه ها به ویژه با استفاده از EIT است. هدایت متفاوت آنها در طی تنفس هنگام آزمایش نتایج خوبی را ارائه می دهد ریه تابع. پیشرفت در فناوری دیجیتال این امکان را برای افراد متمرکز فراهم می کند که اطلاعات بدست آمده از آنها را بدست آورند ریه اندازه گیری های هدایت پردازش می شود تا عملکرد ریه مستقیماً در بالین بیمار قابل مشاهده باشد. مانیتورهای عملکرد ریه بر اساس توموگرافی امپدانس الکتریکی اخیراً ساخته شده اند و در حال حاضر در پزشکی مراقبت های ویژه مورد استفاده قرار می گیرند. در حال حاضر مطالعاتی برای باز کردن سایر برنامه های احتمالی EIT در حال انجام است. به عنوان مثال ، این فناوری ممکن است در آینده به عنوان یک تشخیص اضافی برای آن نقش داشته باشد ماموگرافی. مشخص شده است که بافت طبیعی و بدخیم پستان رسانایی های مختلفی در فرکانس های مختلف دارد. همین امر در مورد تشخیص های اضافی در زنان نیز صدق می کند سرطان غربالگری. همچنین در حال حاضر مطالعاتی در مورد استفاده احتمالی از EIT در حال انجام است بیماری صرع و ضربه. یک برنامه آینده برای پزشکی فشرده نظارت بر of مغز فعالیت در آسیب های شدید مغزی نیز قابل تصور است. هدایت الکتریکی خوب خون همچنین به معنی کاربردی ممکن برای تصویربرداری از پرفیوژن اندام است. نکته آخر اینکه توموگرافی امپدانس الکتریکی نیز می تواند در زمینه پزشکی ورزشی برای تعیین نقش داشته باشد اکسیژن جذب (Vo2) یا شریانی خون فشار در هنگام ورزش
خطرات ، عوارض جانبی و خطرات
در مقایسه با سایر روشهای توموگرافی ، توموگرافی امپدانس الکتریکی این مزیت را دارد که برای ارگانیسم کاملاً بی ضرر است. از اشعه یونیزه کننده استفاده نمی شود ، مانند توموگرافی کامپیوتری. علاوه بر این ، می توان از اثرات گرمایشی ناشی از جریان متناوب با فرکانس بالاتر (10 تا 100 کیلوهرتز) با شدت جریان کم جلوگیری کرد. علاوه بر این ، از آنجا که تجهیزات بسیار ارزان تر و کوچکتر از روش های سنتی توموگرافی است ، بنابراین EIT می تواند برای بیماران برای مدت زمان طولانی استفاده شود و تجسم مداوم در زمان واقعی را فراهم کند. در حال حاضر ، با این وجود ، معایب اصلی این است که تفکیک مکانی پایین تر در مقایسه با سایر روش های توموگرافی است. با این حال ، ایده هایی برای بهبود وضوح تصاویر با افزایش تعداد الکترودها وجود دارد. کیفیت تصاویر نیز هنوز دارای کاستی هایی است. با این حال ، بهبود کیفیت به تدریج از طریق افزایش استفاده از الکترودهای سطح فعال رخ می دهد. عیب دیگر این است که جریان در قسمت بدنه مورد بررسی باقی نمی ماند ، بلکه در فضای سه بعدی و پس از کمترین مقاومت توزیع می شود. بنابراین ، شکل گیری تصویر نیز بسیار پیچیده تر از کلاسیک است توموگرافی کامپیوتری. چندین نمایش دو بعدی در فضای سه بعدی لازم است تا در نهایت یک تصویر سه بعدی ایجاد شود ، که دوباره در دو بعد ارائه می شود. این منجر به اصطلاح "مسئله معکوس" می شود. مسئله معکوس بیان می کند که علت باید از نتیجه فعلی استنباط شود. عمدتا حل این مشکلات بسیار دشوار یا حتی غیرممکن است. فقط در ترکیب با روشهای دیگر می توان علت را روشن کرد. تجربه کافی برای ارزیابی نمایندگی های EIT هنوز با مطالعات بیشتر به دست نیامده است.
