Tomografi impedans elektrik (EIT) adalah teknik pengimejan baru berdasarkan kekonduksian elektrik yang berlainan dari kawasan tubuh yang berbeza. Banyak aplikasi berpotensi masih dalam peringkat eksperimen. Penggunaannya telah terbukti dalam ujian paru-paru fungsi.
Apakah tomografi impedans elektrik?
Tomografi impedans elektrik telah membuktikan dirinya dalam diagnostik fungsi paru. Dengan menggunakan elektrod, arus elektrik bergantian dengan frekuensi yang berbeza dan amplitud rendah disuntik ke dalam tisu bersebelahan. Sebagai teknik pengimejan bukan invasif baru untuk pemeriksaan tisu manusia, tomografi impedans elektrik (EIT) telah membuktikan dirinya dalam diagnostik fungsi paru. Untuk aplikasi lain, EIT hampir mencapai kejayaan. Dengan menggunakan elektrod, arus elektrik bergantian dengan frekuensi yang berbeza dan amplitud rendah dimasukkan ke dalam tisu bersebelahan. Bergantung pada sifat atau keadaan tisu yang berfungsi, kekonduksian yang berlainan akan terhasil. Ini bergantung pada impedans masing-masing (rintangan AC) dari kawasan badan yang sesuai. Beberapa elektrod diletakkan di permukaan badan untuk diukur. Walaupun arus bolak frekuensi tinggi dengan aliran amplitud kecil antara dua elektrod pada satu masa, potensi elektrik diukur pada elektrod lain. Pengukuran diulang secara berterusan dengan mengubah pasangan elektrod rangsangan seperti yang dikehendaki. Potensi yang diukur menghasilkan gambar keratan rentas yang membolehkan kesimpulan dibuat mengenai komposisi dan keadaan tisu yang diperiksa. Dalam tomografi impedans elektrik, perbezaan dibuat antara EIT mutlak dan berfungsi. EIT mutlak memeriksa komposisi tisu, sedangkan EIT berfungsi langkah-langkah kekonduksian yang berbeza bergantung pada keadaan fungsi tertentu kawasan badan yang sedang diukur.
Fungsi, kesan, dan tujuan
Seperti disebutkan sebelumnya, tomografi impedans elektrik didasarkan pada kekonduksian yang berlainan dari kawasan tubuh, tisu biologi atau organ yang berbeza. Oleh itu, terdapat kawasan badan yang berkelakuan baik dan tidak berfungsi dengan baik. Di dalam tubuh manusia, kekonduksian ditentukan oleh bilangan ion bebas. Contohnya, a air-kaya tisu dengan tinggi kepekatan of elektrolit diharapkan mempunyai kekonduksian yang lebih baik daripada a tisu lemak. Di samping itu, jika terdapat perubahan fungsional pada organ, mungkin ada juga perubahan kimia pada tisu yang mempengaruhi kekonduksian. EIT mutlak tidak tepat kerana ia bergantung pada anatomi individu dan elektrod yang kurang berfungsi. Ini sering menghasilkan pembentukan artifak. Fungsi EIT dapat mengurangkan kesalahan ini dengan mengurangkan pengurangan representasi. Paru-paru sangat sesuai untuk diperiksa dengan tomografi impedans elektrik kerana mempunyai kekonduksian yang jauh lebih rendah daripada kebanyakan organ lain. Ini menghasilkan kontras mutlak dengan bahagian tubuh yang lain, yang mempunyai kesan positif terhadap pencitraan. Kekonduksian paru-paru juga berubah secara kitaran bergantung kepada sama ada pesakit menghirup atau menghembuskan nafas. Ini adalah sebab lain untuk mengkaji paru-paru khususnya menggunakan EIT. Kekonduksian mereka yang berbeza-beza selama bernafas mencadangkan hasil yang baik semasa ujian paru-paru fungsi. Kemajuan dalam teknologi digital memungkinkan para intensivis memperoleh data yang diperoleh paru-paru pengukuran kekonduksian diproses sehingga fungsi paru-paru dapat dilihat secara langsung di sisi pesakit. Monitor fungsi paru-paru berdasarkan tomografi impedans elektrik baru-baru ini dikembangkan dan sudah digunakan dalam perubatan rawatan intensif. Kajian sedang dijalankan untuk membuka aplikasi lain yang mungkin untuk EIT. Sebagai contoh, teknologi ini mungkin berperanan di masa depan sebagai diagnostik tambahan untuk mamografi. Telah didapati bahawa tisu payudara normal dan ganas mempunyai kekonduksian yang berbeza pada frekuensi yang berbeza. Perkara yang sama berlaku untuk diagnostik tambahan dalam ginekologi kanser saringan. Kajian juga sedang dijalankan mengenai kemungkinan penggunaan EIT di epilepsi and strok. Permohonan masa depan untuk perubatan intensif pemantauan of otak aktiviti dalam patologi otak yang teruk juga dapat dibayangkan. Kekonduksian elektrik yang baik dari darah juga menunjukkan kemungkinan aplikasi untuk pencitraan organ perfusi. Akhir sekali, tomografi impedans elektrik juga dapat berfungsi dalam konteks perubatan sukan untuk menentukan oksigen pengambilan (Vo2) atau arteri darah tekanan semasa bersenam.
Risiko, kesan sampingan, dan bahaya
Berbanding dengan kaedah tomografi yang lain, tomografi impedans elektrik mempunyai kelebihan bahawa ia tidak berbahaya bagi organisma. Tidak ada sinaran pengion yang digunakan, seperti di tomografi dikira. Di samping itu, kesan pemanasan kerana arus bolak frekuensi yang lebih tinggi (10 hingga 100 kilohertz) dengan intensiti arus rendah dapat dielakkan. Di samping itu, kerana peralatan ini juga jauh lebih murah dan lebih kecil daripada teknik tomografi tradisional, EIT dapat digunakan pada pesakit untuk jangka waktu yang lama dan memberikan visualisasi masa nyata yang berterusan. Namun, pada masa ini, kelemahan utama adalah resolusi ruang yang lebih rendah berbanding dengan teknik tomografi yang lain. Walau bagaimanapun, terdapat idea untuk meningkatkan resolusi gambar dengan meningkatkan bilangan elektrod. Kualiti gambar juga masih mempunyai kekurangan. Walau bagaimanapun, peningkatan kualiti secara beransur-ansur berlaku melalui peningkatan penggunaan elektrod permukaan aktif. Kelemahan lain ialah arus tidak kekal di bahagian badan yang akan diperiksa, tetapi diedarkan dalam ruang tiga dimensi berikutan rintangan paling sedikit. Oleh itu, pembentukan imej juga jauh lebih rumit daripada klasik tomografi dikira. Beberapa perwakilan dua dimensi dalam ruang tiga dimensi diperlukan untuk akhirnya menghasilkan gambar tiga dimensi, yang kemudian disajikan kembali dalam dua dimensi. Ini menghasilkan apa yang disebut "Masalah Terbalik". Masalah terbalik menyatakan bahawa penyebabnya mesti disimpulkan dari hasil sekarang. Sebilangan besar masalah ini sangat sukar atau bahkan mustahil untuk diselesaikan. Hanya jika digabungkan dengan kaedah lain, penyebabnya dapat dijelaskan. Pengalaman yang mencukupi untuk menilai perwakilan EIT masih belum diperoleh melalui kajian lanjutan.
