电阻抗层析成像:治疗,效果和风险

电阻抗断层扫描(EIT)是一种新的成像技术,它基于人体不同区域的不同电导率。 许多潜在的应用仍处于实验阶段。 它的使用已在测试中得到证明 功能。

什么是电阻抗断层扫描?

电阻抗断层扫描已在肺功能诊断中确立了自己的地位。 使用电极,将不同频率和低振幅的交流电注入到相邻组织中。 作为一种用于检查人体组织的新的非侵入性成像技术,电阻抗断层扫描(EIT)已在肺功能诊断中确立了自己的地位。 对于其他应用程序,EIT即将突破。 使用电极,将不同频率和低振幅的交流电馈送到相邻的组织中。 根据组织的性质或功能状态,会产生不同的电导率。 这些取决于相应身体区域的相应阻抗(交流电阻)。 几个电极位于要测量的身体表面上。 虽然小幅度的高频交流电一次在两个电极之间流动,但在其他电极上却测量到了电势。 通过根据需要改变刺激电极对来连续重复测量。 测得的电势会产生横截面图像,从而可以得出有关成分和化学成分的结论。 流程条件 被检查的组织。 在电阻抗断层扫描中,在绝对EIT和功能EIT之间进行了区分。 绝对EIT检查组织的组成,而功能性EIT 措施 根据要测量的身体区域的特定功能状态,可以选择不同的电导。

功能,效果和目标

如前所述,电阻抗断层扫描基于不同身体部位,生物组织或器官的不同电导率。 因此,存在导电良好且导电不良的身体部位。 在人体中,电导率由自由离子的数量决定。 例如,一个 丰富的组织具有很高的 浓度 of 电解质 预计比电导率更好 脂肪组织。 此外,如果器官功能发生变化,组织中也可能发生化学变化,从而影响电导率。 绝对EIT不准确,因为它取决于个别的解剖结构和导电不良的电极。 这通常导致伪像的形成。 功能性EIT可以通过减去表示形式来显着减少这些错误。 肺特别适合通过电阻抗断层扫描检查,因为它们的电导率比大多数其他器官低得多。 这导致与身体其他部位的绝对对比,对成像产生积极影响。 肺的电导率也根据患者是吸气还是呼气而周期性地变化。 这是特别使用EIT研究肺部的另一个原因。 它们在电导率期间的变化 呼吸 测试时建议好的结果 功能。 数字技术的进步使强化主义者有可能从 进行电导率测量,以便可以直接在患者床边可视化肺功能。 最近已经开发了基于电阻抗断层扫描的肺功能监测仪,并且已经在重症监护医学中使用。 当前正在开展研究,以开发其他可能的EIT应用程序。 例如,该技术可能在将来作为以下方面的辅助诊断工具发挥作用 乳房X光检查。 已经发现正常和恶性乳房组织在不同频率下具有不同的电导率。 这同样适用于妇科的其他诊断 癌症 筛选。 目前还正在进行关于在企业内部使用EIT的研究。 癫痫行程。 强化医疗的未来应用 监控 of 在严重的脑部疾病中的活性也是可以想象的。 血液 还暗示了对器官灌注成像的可能应用。 最后但并非最不重要的一点是,电阻抗断层扫描还可以在运动医学的背景下确定 氧气 摄取(Vo2)或动脉 血液 运动过程中的压力。

风险,副作用和危害

与其他层析成像方法相比,电阻抗层析成像的优势在于它对生物体完全无害。 不使用电离辐射,如 CT检查。 另外,可以避免由于具有较低电流强度的高频交流电(10至100 kHz)而产生的热效应。 另外,由于该设备也比传统的层析成像技术便宜得多并且更小,因此EIT可以在患者身上使用更长的时间,并提供连续的实时可视化。 然而,目前,主要缺点是与其他层析成像技术相比较低的空间分辨率。 然而,存在通过增加电极数量来改善图像的分辨率的想法。 图像的质量也有缺点。 但是,通过越来越多地使用有源表面电极,质量的改善正在逐渐发生。 另一个缺点是电流不会保留在要检查的身体部位中,而是以最小的电阻分布在三维空间中。 因此,图像形成也比经典图像复杂得多 CT检查。 最终需要生成三维图像的三维空间中的几个二维表示形式,然后将其再次以二维形式呈现。 这导致了所谓的“逆问题”。 反问题指出必须从当前结果中推断出原因。 通常,这些问题很难解决,甚至无法解决。 只有与其他方法结合使用,才能查明原因。 尚未通过进一步的研究获得足够的经验来评估EIT的表示形式。