の 電気インピーダンス断層撮影 (EIT）は、身体のさまざまな領域のさまざまな電気伝導度に基づく新しいイメージング方法です。多くの可能な応用分野がまだ実験段階にあります。それらの使用は、肺機能をチェックすることで証明されています。
電気インピーダンス断層撮影とは何ですか？
人間の組織を検査するための新しい非侵襲的イメージング法として、電気インピーダンス断層撮影法（EIT）はすでに肺機能診断で確立されています。他のアプリケーションについては、EITが突破口を開くところです。
電極を使用して、異なる周波数の低振幅の交流電流が隣接する組織に供給されます。組織の性質または機能状態に応じて、異なる導電率が生じます。これらは、対応する身体領域のそれぞれのインピーダンス（交流電流抵抗）に依存します。測定する体表面にいくつかの電極を配置します。
振幅の小さい高周波交流が2つの電極間に流れますが、電位は他の電極で測定されます。必要に応じて刺激電極のペアを変更することにより、測定が連続的に繰り返されます。測定された電位は断面画像をもたらし、これにより、検査された組織の組成および状態について結論を出すことができます。
電気インピーダンス断層撮影では、絶対EITと機能EITが区別されます。絶対EITの場合、組織の性質が検査されますが、機能EITは、測定される身体領域のそれぞれの機能状態に応じて異なる導電率を測定します。
機能、効果、目標
すでに述べたように、電気インピーダンス断層撮影法は、身体、生体組織、または臓器のさまざまな領域のさまざまな導電率に基づいています。したがって、身体には伝導性がよく、伝導性が悪い領域があります。人体では、伝導率は遊離イオンの数によって決まります。
たとえば、高濃度の電解質を含む水分に富んだ組織は、脂肪組織よりも導電率が高いと期待できます。さらに、臓器に機能的変化があると、組織にも化学的変化が起こり、伝導性に影響を与える可能性があります。絶対EITは、個々の解剖学的構造と導電性の低い電極に依存するため、不正確です。これはしばしばアーティファクトの形成につながります。機能EITは、表現を差し引くことにより、これらのエラーを大幅に減らすことができます。
特に肺は、他のほとんどの臓器よりも導電率が低いため、電気インピーダンス断層撮影法を使用した検査に適しています。これは、他の体の部分との絶対的なコントラストをもたらし、画像処理の表現にプラスの効果をもたらします。肺の伝導率も、吸い込むか吐き出すかに応じて周期的に変化します。
これは、特にEITを使用して肺を検査するもう1つの理由です。呼吸中のそれらの異なる伝導率は、肺機能を検査するときに良い結果を示唆します。デジタル技術の進歩により、集中治療医は、肺の導電率測定から得られたデータを、肺機能を患者のベッドサイドで直接視覚化できるように処理することができます。すでに集中治療医学で使用されている肺機能モニターは、最近、電気インピーダンス断層撮影法に基づいて開発されました。
EITの他の用途を開拓するための研究が進行中です。将来的に、この技術はマンモグラフィの追加診断としての役割を果たす可能性があります。正常および悪性の乳房組織は、異なる周波数で異なる導電率を持っていることがわかっています。同じことが婦人科がん検診の追加診断にも当てはまります。てんかんと脳卒中におけるEITの可能な使用に関する研究も現在行われている。
重篤な脳の病状における脳活動の集中的な医学的モニタリングのための将来のアプリケーションも考えられます。血液の良好な電気伝導率は、臓器の血流の視覚的表現のための可能なアプリケーションも意味します。最後に重要なことですが、電気インピーダンス断層撮影法は、スポーツ医学で運動中の酸素摂取量（Vo2）または動脈血圧を測定するためにも使用できます。
リスク、副作用、危険
他の断層撮影法と比較して、電気インピーダンス断層撮影は、それが生物に完全に無害であるという利点があります。コンピュータ断層撮影の場合のように、電離放射線は使用されません。さらに、アンペア数が低い高周波の交流電流（10〜100キロヘルツ）による加熱効果を回避できます。
装置は従来のトモグラフィー法よりもはるかに安価で小型であるため、EITは長期間にわたって患者に使用でき、継続的なリアルタイムの視覚化を提供します。ただし、現時点での主な欠点は、他の断層撮影法に比べて空間分解能が低いことです。ただし、電極の数を増やすことで画像の解像度を向上させるアイデアがあります。写真の品質にはまだ欠陥があります。
ただし、品質の向上は、アクティブな表面電極の使用の増加によって段階的に発生します。もう1つの欠点は、電流が検査対象の身体セクションに留まらず、抵抗が最も低い3次元空間に分布することです。したがって、画像の作成も、従来のコンピュータ断層撮影よりもはるかに複雑です。最終的に3次元画像を生成するためには、3次元空間での2次元表現がいくつか必要です。
これは、いわゆる「逆問題」を引き起こします。逆の問題は、原因が現在の結果から推定されなければならないことを示しています。通常、これらの問題は解決が非常に困難または不可能です。原因は、他の手順と組み合わせてのみ明らかにすることができます。 EITの表現を評価するための十分な経験は、最初にさらなる調査を通じて収集する必要があります。
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