Różnicowa tomografia elektroimpedancyjna - monitorowanie dwuwymiarowe płuc

Abstract

Wstęp: Różnicowa tomografia elektroimpedancyjna (EIT) klatki piersiowej wykorzystuje zmiany rezystywności i przenikalności elektrycznej. Na podstawie pomiarów napięcia lub prądów rekonstruowany jest rozkład zmian rezystywności wewnątrz badanego obszaru. Zmiany rezystywności w płucach powodowane są zwiększeniem lub zmniejszeniem zawartości powietrza w trakcie oddychania. Patologiczne gromadzenie się płynu w opłucnej lub płucu również powoduje zmiany rezystywności i przenikalności badanych obszarów płuc.
Cel pracy: Zastosowanie różnicowej EIT do obrazowania zmian rezystywności prawego i lewego płuca podczas intensywnego oddychania.
Materiał i metody: Do badań zastosowano dwuwymiarową 16-elektrodową różnicową EIT. Elektrody rozmieszczono w płaszczyźnie poprzecznej klatki piersiowej na wysokości przyczepu IV żebra do mostka. Stosowano prąd pobudzający 1 mA o częstotliwości 32 kHz. Pobudzano sąsiednie elektrody, mierząc 256 napięć dla każdej akwizycji. Na podstawie pomiarów napięcia wykonano różnicową rekonstrukcję rezystywności obszaru płuc. Rekonstruowane zmiany rezystywności przedstawiano i analizowano w czasie rzeczywistym. EIT przeprowadzono w trakcie głębokiego oddychania. Badano osoby zdrowe w pozycji siedzącej. Wykonano 300 rejestracji.
Wyniki: Przedstawiono obrazy różnicowej EIT płuc uzyskane w trakcie głębokiego oddychania. Przedstawiono 20 kolejnych obrazów przekrojów klatki piersiowej, zarejestrowanych podczas cyklu oddechowego. Uzyskano obrazy przekroju poprzecznego lewego i prawego płuca. Zmiany rezystywności płuca prawego i lewego w dwuwymiarowym przekroju poprzecznym na wysokości IV żebra prezentowano w postaci zmian koloru. Obraz krzywej zmian rezystywności płuc był powtarzalny i synchroniczny z cyklem oddychania. W czasie wdechu rosła rezystywność płuc. Krzywa uzyskiwała maksimum w punkcie maksymalnego wdechu, następnie opadała, osiągając minimum na szczycie wydechu. Wyliczone różnice rezystywności elektrycznej płuc wynosiły średnio od + 32% do - 20%.
Wnioski: Dwuwymiarowa tomografia elektroimpedancyjna umożliwia monitorowanie zmian rezystywności płuc zachodzących podczas oddychania oraz pozwala na odrębną obserwację zmian przewodności lewego i prawego płuca.