טומוגרפיה של עכבה חשמלית: טיפול, השפעות וסיכונים

טומוגרפיה של עכבה חשמלית (EIT) היא טכניקת הדמיה חדשה המבוססת על מוליכות חשמליות שונות באזורים שונים בגוף. יישומים פוטנציאליים רבים נמצאים עדיין בשלב הניסוי. השימוש בו הוכח בבדיקות ריאות פונקציה.

מהי טומוגרפיה של עכבה חשמלית?

טומוגרפיה של עכבה חשמלית כבר ביססה את עצמה באבחון תפקודי ריאות. באמצעות אלקטרודות מוזרמים לרקמות הסמוכות זרמים חשמליים מתחלפים בתדרים שונים ומשרעת נמוכה. כטכניקת הדמיה לא פולשנית חדשה לבדיקת רקמות אנושיות, טומוגרפיה של עכבה חשמלית (EIT) כבר ביססה את עצמה באבחון תפקודי ריאות. עבור יישומים אחרים, EIT נמצא על סף פריצת דרך. באמצעות אלקטרודות מוזרמים זרמים חשמליים מתחלפים בתדרים שונים ומשרעת נמוכה לרקמה הסמוכה. תלוי באופי או במצב תפקודי של הרקמה, מוליכות שונות נובעות. אלה תלויים בעכבה (AC התנגדות) בהתאמה של אזור הגוף המתאים. כמה אלקטרודות ממוקמות על משטח הגוף למדידה. בעוד שזרמים מתחלפים בתדירות גבוהה עם זרימת משרעת קטנה בין שתי אלקטרודות בכל פעם, הפוטנציאל החשמלי נמדד באלקטרודות האחרות. המדידה חוזרת על עצמה ברציפות על ידי שינוי זוג האלקטרודות המגרה לפי הצורך. הפוטנציאלים הנמדדים מייצרים תמונת חתך המאפשרת להסיק מסקנות לגבי ההרכב מצב של הרקמה הנבדקת. בטומוגרפיה של עכבה חשמלית מבדילים בין EIT מוחלט לתפקודי. EIT מוחלט בוחן את הרכב הרקמה ואילו EIT פונקציונלי אמצעים מוליכות שונות בהתאם למצב התפקודי המסוים של אזור הגוף הנמדד.

פונקציה, אפקט ומטרות

כאמור, טומוגרפיה של עכבה חשמלית מבוססת על מוליכות שונה של אזורי גוף שונים, רקמות ביולוגיות או איברים. לפיכך, ישנם אזורי גוף מוליכים היטב ומוליכים בצורה גרועה. בגוף האדם מוליכות נקבעת על פי מספר היונים החופשיים. לדוגמא, א מַיִם-רקמה עשירה עם גבוהה ריכוז of אלקטרוליטים צפוי להיות בעל מוליכות טובה יותר מאשר a רקמה שומנית. בנוסף, אם ישנם שינויים תפקודיים באיברים, יתכנו גם שינויים כימיים ברקמה המשפיעים על המוליכות. EIT מוחלט אינו מדויק מכיוון שהוא תלוי באנטומיה פרטנית ובאלקטרודות מוליכות בצורה גרועה. לעתים קרובות זה גורם להיווצרות חפצים. EIT פונקציונלי יכול להפחית באופן משמעותי את השגיאות הללו על ידי הפחתת הייצוגים. הריאות מתאימות במיוחד לבדיקה על ידי טומוגרפיה של עכבה חשמלית מכיוון שיש להן מוליכות נמוכה בהרבה מרוב האיברים האחרים. התוצאה היא ניגוד מוחלט לשאר חלקי הגוף, אשר משפיעה לטובה על ההדמיה. מוליכות הריאות משתנה גם במחזוריות תלוי אם המטופל שואף או נושף. זו סיבה נוספת ללמוד את הריאות בפרט באמצעות EIT. המוליכות המשתנה שלהם במהלך נשימה מציע תוצאות טובות בעת הבדיקה ריאות פוּנקצִיָה. התקדמות הטכנולוגיה הדיגיטלית מאפשרת לאינטנסיביסטים לקבל את הנתונים ריאות מדידות מוליכות מעובדות כך שניתן יהיה להמחיש את תפקוד הריאות ישירות ליד מיטתו של המטופל. צגי תפקודי ריאה המבוססים על טומוגרפיה של עכבה חשמלית פותחו לאחרונה ומשמשים כבר ברפואה לטיפול נמרץ. בימים אלה נערכים מחקרים לפתיחת יישומים אפשריים אחרים ל- EIT. לדוגמה, טכנולוגיה זו עשויה למלא תפקיד בעתיד כאבחון נלווה עבור ממוגרפיה. נמצא כי לרקמת שד תקינה וממאירה יש מוליכות שונה בתדרים שונים. כך גם באבחון נוסף בגינקולוגיה סרטן סְרִיקָה. בימים אלה נערכים גם מחקרים על השימוש האפשרי ב- EIT ב אֶפִּילֶפּסִיָה ו שבץ. יישום עתידי לרפואה אינטנסיבית ניטור of מוֹחַ ניתן להעלות על הדעת פעילות בפתולוגיות מוחיות חמורות. המוליכות החשמלית הטובה של דם מרמז גם על יישום אפשרי לזילוף איברי הדמיה. אחרון חביב, טומוגרפיה של עכבה חשמלית יכולה לשמש גם בהקשר של רפואת ספורט חמצן ספיגה (Vo2) או עורק דם לחץ במהלך פעילות גופנית.

סיכונים, תופעות לוואי וסכנות

בהשוואה לשיטות טומוגרפיה אחרות, לטומוגרפיה של עכבה חשמלית יתרון שהיא אינה מזיקה לחלוטין לאורגניזם. לא משתמשים בקרינה מייננת, כמו ב- טומוגרפיה ממוחשבת. בנוסף, ניתן להימנע מהשפעות חימום בגלל זרמים מתחלפים בתדירות גבוהה יותר (10 עד 100 קילוהרץ) בעוצמת זרם נמוכה. בנוסף, מכיוון שהציוד גם זול וקטן בהרבה מטכניקות טומוגרפיה מסורתיות, ניתן להשתמש ב- EIT בחולים לפרקי זמן ממושכים ולספק הדמיה רציפה בזמן אמת. אולם נכון לעכשיו, החיסרון העיקרי מתגלה ברזולוציה המרחבית הנמוכה בהשוואה לטכניקות טומוגרפיה אחרות. עם זאת, ישנם רעיונות לשיפור הרזולוציה של התמונות על ידי הגדלת מספר האלקטרודות. גם לאיכות התמונות יש חסרונות. עם זאת, שיפור האיכות מתרחש בהדרגה באמצעות שימוש הולך וגובר באלקטרודות משטח פעילות. חסרון נוסף הוא שהזרם אינו נשאר בקטע הגוף לבדיקה, אלא מופץ במרחב תלת מימדי בעקבות הכי פחות התנגדות. לכן, היווצרות דימוי גם הרבה יותר מסובכת מאשר בקלאסיקה טומוגרפיה ממוחשבת. כמה ייצוגים דו מימדיים במרחב תלת מימדי נחוצים כדי ליצור סוף סוף תמונה תלת מימדית, שמוצגת שוב בשני מימדים. התוצאה היא מה שמכונה "הבעיה ההפוכה". הבעיה ההפוכה קובעת כי יש להסיק את הסיבה מהתוצאה הנוכחית. לרוב הבעיות הללו קשות מאוד או אפילו בלתי אפשריות לפתרון. רק בשילוב עם שיטות אחרות ניתן לברר את הסיבה. ניסיון מספיק להערכת ייצוגי ה- EIT טרם נצבר באמצעות מחקרים נוספים.