Các Chụp cắt lớp trở kháng điện (EIT) là một phương pháp hình ảnh mới dựa trên độ dẫn điện khác nhau của các vùng khác nhau trên cơ thể. Nhiều lĩnh vực có thể áp dụng vẫn đang trong giai đoạn thử nghiệm. Việc sử dụng chúng đã được chứng minh trong việc kiểm tra chức năng phổi.
Chụp cắt lớp trở kháng điện là gì?
Là một phương pháp 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 sắp tạo ra một bước đột phá.
Sử dụng điện cực, các dòng điện xoay chiều có tần số khác nhau và với biên độ thấp được đưa vào mô bên cạnh. Tùy thuộc vào bản chất hoặc trạng thái chức năng của mô, các kết quả dẫn điện khác nhau. Chúng phụ thuộc vào trở kháng tương ứng (điện trở dòng điện xoay chiều) 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 có biên độ nhỏ chạy giữa hai điện cực 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 yêu cầu. Các điện thế đo được tạo ra hình ảnh mặt cắt, cho phép rút ra kết luận về thành phần và tình trạng của mô được kiểm tra.
Trong chụp cắt lớp trở kháng điện, có sự phân biệt giữa EIT tuyệt đối và chức năng. Trong trường hợp EIT tuyệt đối, bản chất của mô được kiểm tra, trong khi EIT chức năng đo độ dẫn điện khác nhau tùy thuộc vào trạng thái chức năng tương ứng của vùng cơ thể được đo.
Chức năng, tác dụng và mục tiêu
Như đã đề cập, chụp cắt lớp trở kháng điện dựa trên độ dẫn điện khác nhau của các khu vực khác nhau của cơ thể, mô sinh học hoặc các cơ quan. Vì vậy, có những khu vực dẫn điện tốt và kém dẫn điện trên cơ thể. Trong cơ thể con người, độ dẫn điện được xác định bởi số lượng các ion tự do.
Ví dụ, một mô chứa nhiều nước với nồng độ chất điện giải cao có thể được kỳ vọng là có độ dẫn điện tốt hơn mô mỡ. Ngoài ra, khi có các thay đổi chức năng trong các cơ quan, các thay đổi hóa học cũng có thể xảy ra trong mô, ảnh hưởng đến độ dẫn điện. EIT tuyệt đối là không chính xác vì nó phụ thuộc vào giải phẫu cá nhân và các điện cực dẫn điện kém. Điều này thường dẫn đến việc hình thành các hiện vật. EIT chức năng có thể giảm đáng kể các 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 độ dẫn điện của chúng thấp hơn nhiều so với hầu hết các cơ quan khác. Điều này dẫn đến sự tương phản tuyệt đối với các bộ phận khác của cơ thể, có tác động tích cực đến sự thể hiện trong quá trình chụp ảnh. Độ dẫn điện của phổi cũng thay đổi theo chu kỳ tùy thuộc vào việc bạn đang hít vào hay thở ra.
Đây là một lý do khác để kiểm tra phổi nói riêng bằng EIT. Độ dẫn điện khác nhau của chúng trong quá trình thở cho thấy kết quả tốt khi kiểm tra chức năng phổi. Những tiến bộ trong công nghệ kỹ thuật số giúp bác sĩ chăm sóc đặc biệt có thể xử lý dữ liệu thu được từ phép đo độ dẫn điện của phổi theo cách mà chức năng phổi có thể được hình dung trực tiếp tại giường bệnh của bệnh nhân. Máy theo dõi chức năng phổi, đã được sử dụng trong y học chăm sóc đặc biệt, gần đây đã được phát triển trên cơ sở chụp cắt lớp trở kháng điện.
Các nghiên cứu đang được tiến hành để mở ra các mục đích sử dụng khác cho EIT. Trong tương lai, công nghệ này có thể đóng một vai trò như chẩn đoán bổ sung cho chụp nhũ ảnh. Người ta 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 để tầm soát ung thư phụ khoa. Các nghiên cứu về khả năng sử dụng EIT trong bệnh động kinh và đột quỵ hiện cũng đang được tiến hành.
Một ứng dụng trong tương lai để theo dõi y tế chuyên sâu về hoạt động của não trong các bệnh lý não nghiêm trọng cũng có thể hình dung được. Tính dẫn điện tốt của máu cũng ngụ ý một ứng dụng khả thi để biểu diễn trực quan lưu lượng máu của cơ quan. Cuối cùng nhưng không kém phần quan trọng, chụp cắt lớp trở kháng điện cũng có thể được sử dụng trong y học thể thao để xác định mức hấp thụ oxy (Vo2) hoặc huyết áp động mạch khi tập thể dục.
Rủi ro, tác dụng phụ và nguy hiểm
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 sử dụng bức xạ ion hóa, như trường hợp chụp cắt lớp vi tính. Ngoài ra, có thể tránh được các hiệu ứng phát nóng do dòng điện xoay chiều tần số cao hơn (10 đến 100 kilohertz) với cường độ dòng điện thấp.
Vì thiết bị cũng rẻ hơn và nhỏ hơn nhiều so với phương pháp chụp cắt lớp cổ điển, EIT có thể được sử dụng với bệnh nhân trong một thời gian dài hơn 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 phương pháp chụp cắt lớp khác. Tuy nhiên, có những ý tưởng để cải thiện độ phân giải của hình ảnh bằng cách tăng số lượng điện cực. Chất lượng của hình ảnh vẫn còn thiếu sót.
Tuy nhiên, cải tiến chất lượng xảy ra từng bước 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 được kiểm tra, mà được phân phối trong không gian ba chiều theo điện trở thấp nhất. Do đó, việc tạo ra hình ảnh cũng phức tạp hơn nhiều so với chụp cắt lớp vi tính cổ điển. 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 dưới dạng hai chiều.
Điều này làm phát sinh cái gọi là "vấn đề nghịch đảo". Bài toán nghịch đảo nói rằng nguyên nhân phải được suy ra từ kết quả hiện tại. Thông thường những vấn đề này rất khó hoặc không thể giải quyết được. Nguyên nhân chỉ có thể được làm rõ kết hợp với các thủ tục khác. Trước tiên phải thu thập đủ kinh nghiệm để đánh giá các đại diện của EIT thông qua các nghiên cứu sâu hơn.
.jpg)
.jpg)
.jpg)
