Chụp cắt lớp trở kháng điện (EIT) là một kỹ thuật hình ảnh mới dựa trên độ dẫn điện khác nhau của các vùng khác nhau trên cơ thể. Nhiều ứng dụng tiềm năng vẫn đang trong giai đoạn thử nghiệm. Công dụng của nó đã được chứng minh trong thử nghiệm phổi chức năng.
Chụp cắt lớp trở kháng điện là gì?
Chụp cắt lớp trở kháng điện đã được thiết lập trong chẩn đoán chức năng phổi. Sử dụng điện cực, dòng điện xoay chiều có tần số khác nhau và biên độ thấp được tiêm vào mô bên cạnh. Là một kỹ thuật hình ảnh không xâm lấn mới để kiểm tra mô người, chụp cắt lớp trở kháng điện (EIT) đã được khẳng định trong chẩn đoán chức năng phổi. Đối với các ứng dụng khác, EIT đang trên đà bứt phá. Sử dụng điện cực, dòng điện xoay chiều có tần số khác nhau và biên độ thấp được đưa vào mô bên cạnh. Tùy thuộc vào bản chất hoặc trạng thái chức năng của mô, dẫn đến độ dẫn điện khác nhau. Chúng phụ thuộc vào trở kháng tương ứng (điện trở AC) của vùng cơ thể tương ứng. Một số điện cực được định vị trên bề mặt cơ thể cần đo. Trong khi dòng điện xoay chiều tần số cao với biên độ nhỏ chạy giữa hai điện cực tại một thời điểm, thì hiệu điện thế được đo ở các điện cực khác. Phép đo được lặp lại liên tục bằng cách thay đổi cặp điện cực kích thích theo ý muốn. Các điện thế đo được tạo ra hình ảnh mặt cắt ngang cho phép rút ra kết luận về thành phần và điều kiện của mô được kiểm tra. Trong chụp cắt lớp trở kháng điện, có sự phân biệt giữa EIT tuyệt đối và chức năng. EIT tuyệt đối kiểm tra thành phần của mô, trong khi EIT chức năng các biện pháp độ dẫn khác nhau tùy thuộc vào trạng thái chức năng cụ thể của vùng cơ thể được đo.
Chức năng, tác dụng và mục tiêu
Như đã đề cập trước đó, chụp cắt lớp trở kháng điện dựa trên độ dẫn điện khác nhau của các vùng cơ thể, mô hoặc cơ quan sinh học khác nhau. Do đó, có những vùng cơ thể dẫn điện tốt và dẫn điện kém. Trong cơ thể con người, độ dẫn điện được xác định bởi số lượng các ion tự do. Ví dụ, một nước-giàu mô với cao tập trung of điện dự kiến sẽ có độ dẫn điện tốt hơn mô mỡ. Ngoài ra, nếu có những thay đổi chức năng trong các cơ quan, thì cũng có thể có những thay đổi hóa học trong mô ảnh hưởng đến độ dẫn điện. EIT tuyệt đối không chính xác vì nó phụ thuộc vào giải phẫu cá nhân và các điện cực dẫn điện kém. Điều này thường dẫn đến sự hình thành hiện vật. Chức năng EIT có thể giảm đáng kể những lỗi này bằng cách trừ đi các đại diện. Phổi đặc biệt thích hợp để kiểm tra bằng chụp cắt lớp trở kháng điện vì chúng có độ dẫn điện thấp hơn nhiều so với hầu hết các cơ quan khác. Điều này dẫn đến sự tương phản tuyệt đối so với các bộ phận khác của cơ thể, có tác dụng tích cực đến hình ảnh. Độ dẫn điện của phổi cũng thay đổi theo chu kỳ tùy thuộc vào việc bệnh nhân hít vào hay thở ra. Đây là một lý do khác để nghiên cứu phổi nói riêng bằng cách sử dụng EIT. Độ dẫn điện thay đổi của chúng trong thở gợi ý kết quả tốt khi thử nghiệm phổi chức năng. Những tiến bộ trong công nghệ kỹ thuật số giúp các nhà cường quyền có thể có được dữ liệu thu được từ phổi Các phép đo độ dẫn điện được xử lý để có thể hình dung trực tiếp chức năng phổi ngay tại giường bệnh nhân. Máy theo dõi chức năng phổi dựa trên chụp cắt lớp trở kháng điện gần đây đã được phát triển và đang được sử dụng trong y học chăm sóc đặc biệt. Các nghiên cứu hiện đang được tiến hành để mở ra các ứng dụng khả thi khác cho EIT. Ví dụ: công nghệ này có thể đóng một vai trò trong tương lai như một phương pháp chẩn đoán bổ trợ cho chụp nhũ ảnh. Người ta nhận thấy rằng mô vú bình thường và ác tính có độ dẫn điện khác nhau ở các tần số khác nhau. Điều tương tự cũng áp dụng cho các chẩn đoán bổ sung trong phụ khoa ung thư sàng lọc. Các nghiên cứu hiện cũng đang được tiến hành về khả năng sử dụng EIT trong động kinh và đột quỵ. Một ứng dụng trong tương lai cho y tế chuyên sâu giám sát of não hoạt động trong các bệnh lý não nghiêm trọng cũng có thể hình dung được. máu cũng ngụ ý một ứng dụng khả thi cho truyền dịch cơ quan bằng hình ảnh. Cuối cùng nhưng không kém phần quan trọng, chụp cắt lớp trở kháng điện cũng có thể phục vụ trong bối cảnh y học thể thao để xác định ôxy sự hấp thu (Vo2) hoặc động mạch máu áp lực trong quá trình tập luyện.
Rủi ro, tác dụng phụ và nguy cơ
So với các phương pháp chụp cắt lớp khác, phương pháp chụp cắt lớp trở kháng điện có ưu điểm là hoàn toàn vô hại đối với sinh vật. Không có bức xạ ion hóa nào được sử dụng, như trong Chụp cắt lớp vi tính. Ngoài ra, có thể tránh được các hiệu ứng làm nóng do dòng điện xoay chiều tần số cao hơn (10 đến 100 kilohertz) với cường độ dòng điện thấp. Ngoài ra, do thiết bị cũng rẻ hơn và nhỏ hơn nhiều so với các kỹ thuật chụp cắt lớp truyền thống, do đó, EIT có thể được sử dụng trên bệnh nhân trong thời gian dài và cung cấp hình ảnh thời gian thực liên tục. Tuy nhiên, hiện tại, nhược điểm chính là độ phân giải không gian thấp hơn so với các kỹ thuật chụp cắt lớp khác. Tuy nhiên, có những ý tưởng cải thiện độ phân giải của hình ảnh bằng cách tăng số lượng điện cực. Chất lượng của hình ảnh cũng vẫn còn những thiếu sót. Tuy nhiên, việc cải thiện chất lượng đang dần diễn ra thông qua việc sử dụng ngày càng nhiều các điện cực bề mặt hoạt động. Một nhược điểm khác là dòng điện không ở trong phần cơ thể cần kiểm tra mà được phân bố trong không gian ba chiều theo điện trở ít nhất. Do đó, việc hình thành hình ảnh cũng phức tạp hơn nhiều so với Chụp cắt lớp vi tính. Một số biểu diễn hai chiều trong không gian ba chiều là cần thiết để cuối cùng tạo ra một hình ảnh ba chiều, sau đó được trình bày lại trong hai chiều. Điều này dẫn đến cái gọi là "Vấn đề nghịch đảo". Bài toán nghịch đảo nói rằng nguyên nhân phải được suy ra từ kết quả hiện tại. Hầu hết những vấn đề này là rất khó hoặc thậm chí không thể giải quyết. Chỉ kết hợp với các phương pháp khác mới có thể làm rõ được nguyên nhân. Chưa có đủ kinh nghiệm để đánh giá các đại diện của EIT thông qua các nghiên cứu sâu hơn.
