전기 임피던스 단층 촬영

그만큼 전기 임피던스 단층 촬영 (EIT)는 신체의 다른 부위의 다른 전기 전도도를 기반으로하는 새로운 이미징 방법입니다. 가능한 많은 응용 분야가 아직 실험 단계에 있습니다. 그들의 사용은 폐 기능을 확인하는 데 그 자체로 입증되었습니다.

전기 임피던스 단층 촬영이란 무엇입니까?

인체 조직을 검사하기위한 새로운 비 침습적 영상 방법으로서 전기 임피던스 단층 촬영 (EIT)은 이미 폐 기능 진단 분야에서 자리를 잡았습니다. 다른 응용 프로그램의 경우 EIT가 돌파구를 마련하려고합니다.

전극을 사용하여 서로 다른 주파수와 낮은 진폭의 교류 전류가 인접한 조직에 공급됩니다. 조직의 특성 또는 기능 상태에 따라 다른 전도도가 발생합니다. 이는 해당 신체 부위의 각 임피던스 (교류 저항)에 따라 다릅니다. 측정 할 신체 표면에는 여러 개의 전극이 있습니다.

두 전극 사이에 진폭이 작은 고주파 교류가 흐르지 만 다른 전극에서 전위가 측정됩니다. 측정은 필요에 따라 자극 전극 쌍을 변경하여 지속적으로 반복됩니다. 측정 된 전위는 단면 이미지를 생성하여 검사 한 조직의 구성과 상태에 대한 결론을 도출 할 수 있습니다.

전기 임피던스 단층 촬영에서는 절대 EIT와 기능 EIT를 구분합니다. 절대 EIT의 경우 조직의 특성을 검사하고 기능 EIT는 측정 할 신체 부위의 각 기능 상태에 따라 다른 전도도를 측정합니다.

기능, 효과 및 목표

이미 언급했듯이 전기 임피던스 단층 촬영은 신체, 생물학적 조직 또는 기관의 다른 영역의 다른 전도도를 기반으로합니다. 그래서 몸에는 전도가 좋고 전도가 나쁜 부위가 있습니다. 인체에서 전도도는 자유 이온의 수에 의해 결정됩니다.

예를 들어, 전해질 농도가 높은 수분이 풍부한 조직은 지방 조직보다 전도성이 더 좋을 것으로 예상 할 수 있습니다. 또한 장기에 기능적 변화가 있으면 조직에서도 화학적 변화가 일어나 전도도에 영향을 미칠 수 있습니다. 절대 EIT는 개인의 해부학 적 구조와 전도성이 낮은 전극에 의존하기 때문에 부정확합니다. 이것은 종종 인공물의 형성으로 이어집니다. 기능적 EIT는 표현을 빼서 이러한 오류를 크게 줄일 수 있습니다.

특히 폐는 대부분의 다른 기관보다 전도도가 훨씬 낮기 때문에 전기 임피던스 단층 촬영을 사용하여 검사하는 데 적합합니다. 이로 인해 다른 신체 부위와 절대적인 대조를 이루게되며, 이는 영상 과정에서 표현에 긍정적 인 영향을 미칩니다. 폐의 전도도는 호흡을들이 마시는 지 내쉬는 지에 따라 주기적으로 변합니다.

이것은 특히 EIT를 사용하여 폐를 검사하는 또 다른 이유입니다. 호흡 중 전도도가 다르기 때문에 폐 기능을 검사 할 때 좋은 결과를 얻을 수 있습니다. 디지털 기술의 발전으로 인해 중환자 실 의사는 폐의 전도도 측정에서 얻은 데이터를 환자의 병상에서 직접 시각화 할 수있는 방식으로 처리 할 수있게되었습니다. 중환자 실에서 이미 사용되고있는 폐 기능 모니터는 최근 전기 임피던스 단층 촬영을 기반으로 개발되었습니다.

EIT의 다른 용도를 여는 연구가 진행 중입니다. 앞으로이 기술은 유방 조영술을위한 추가 진단의 역할을 할 수 있습니다. 정상 및 악성 유방 조직은 다른 주파수에서 다른 전도도를 갖는 것으로 밝혀졌습니다. 부인과 암 검진을위한 추가 진단에도 동일하게 적용됩니다. 간질과 뇌졸중에서 EIT의 가능한 사용에 대한 연구도 현재 진행 중입니다.

심각한 뇌 병리학에서 뇌 활동의 집중적 인 의료 모니터링을위한 미래의 응용도 생각할 수 있습니다. 혈액의 우수한 전기 전도도는 또한 장기 혈류의 시각적 표현을위한 가능한 적용을 의미합니다. 마지막으로, 전기 임피던스 단층 촬영은 운동 중 산소 섭취량 (Vo2) 또는 동맥 혈압을 결정하기 위해 스포츠 의학에서도 사용할 수 있습니다.

위험, 부작용 및 위험

다른 단층 촬영 방법에 비해 전기 임피던스 단층 촬영은 유기체에 완전히 무해하다는 장점이 있습니다. 컴퓨터 단층 촬영의 경우처럼 전리 방사선이 사용되지 않습니다. 또한 낮은 암페어의 고주파 교류 (10 ~ 100kHz)로 인한 발열 효과를 피할 수 있습니다.

또한 장비가 기존 단층 촬영 방법보다 훨씬 저렴하고 작기 때문에 EIT는 환자와 함께 장기간 사용할 수 있으며 지속적인 실시간 시각화를 제공합니다. 그러나 현재 가장 큰 단점은 다른 단층 촬영 방법에 비해 공간 해상도가 낮다는 것입니다. 그러나 전극 수를 늘려 이미지의 해상도를 향상시키는 아이디어가 있습니다. 사진의 품질에는 여전히 결함이 있습니다.

그러나 품질 향상은 활성 표면 전극의 사용 증가를 통해 단계적으로 발생합니다. 또 다른 단점은 전류가 검사 할 바디 섹션에 남아 있지 않고 가장 낮은 저항에 따라 3 차원 공간에 분산된다는 것입니다. 따라서 이미지 생성도 기존 컴퓨터 단층 촬영보다 훨씬 복잡합니다. 최종적으로 3 차원 이미지를 생성하기 위해서는 3 차원 공간에서 몇 가지 2 차원 표현이 필요하며 다시 2 차원으로 표현됩니다.

이것은 소위 "역 문제"를 일으킨다. 역 문제는 현재의 결과로부터 원인을 추론해야한다고 말한다. 일반적으로 이러한 문제는 해결하기가 매우 어렵거나 불가능합니다. 원인은 다른 절차와 결합해서 만 명확히 할 수 있습니다. EIT의 표현을 평가하기위한 충분한 경험을 먼저 추가 연구를 통해 수집해야합니다.