Elektrisk strøm giver et kig inde i lungerne

En ny billedteknik, Elektrisk impedans tomografi (EIT), vil snart blive brugt til at overvåge vigtige kropsfunktioner. Et samarbejdsprojekt mellem TU Wien, det medicinske universitet i Wien og universitetet for veterinærmedicin i Wien, har muliggjort betydelige fremskridt med denne teknologi.

Det kunne ikke være enklere, mere praktisk eller billigere:med elektrisk impedans tomografi, et bælte med elektroder påføres direkte på huden. Minuscule strømme føres gennem kroppen, og den resulterende elektriske spænding måles; disse målinger bruges derefter til at producere billeder af forskellige kropsfunktioner. Dette muliggør lungefunktion, for eksempel, skal løbende overvåges under kunstigt åndedræt.

Der er, imidlertid, endnu ingen standardiseret metode til konvertering af de målte data til pålidelige billeder. Men nu et projekt mellem TU Wien, Det er lykkedes det medicinske universitet i Wien og universitetet for veterinærmedicin i Wien at vise, at kvaliteten af ​​resultaterne drastisk forbedres, når evalueringsmetoderne skræddersys individuelt til hver patient. Det betyder, at EIT snart kan levere en værdifuld service på intensivafdelinger. Forskningsresultaterne er blevet offentliggjort i tidsskriftet PLOS One .

Kontinuerlig overvågning

"Vi har haft store forhåbninger til elektrisk impedans tomografi i en årrække, "siger dr. Stefan Böhme fra universitetsklinikken for anæstesi, Generel intensiv pleje og smertebehandling ved det medicinske universitet i Wien. Elektroder bruges til at påføre højfrekvente strømme gennem kroppen. Selve strømmen er så svag, at den ikke engang kan mærkes, men ikke desto mindre kan bruges til at beregne kroppens elektriske modstand og give indsigt i interne processer.

Et vigtigt anvendelsesområde, hvor dette har et stort løfte, er overvågning af lungefunktion for patienter på intensiv pleje. Kunstigt åndedræt kan belaste lungerne betydeligt, hvilket kan føre til skade, hvis det ikke præcist er kalibreret til patientens individuelle behov. Brug af billeddannelsesteknikker såsom computertomografi, lungeaktivitet kan overvåges, men dette producerer kun enkeltbilleder. Plus, patienten skal gennemgå en anstrengende transportproces og betydelig eksponering for røntgenstråler. Som sådan, sammenhængende, løbende overvågning af lungefunktionen direkte i en seng på intensivafdelingen, uden bivirkninger, er at foretrække. Og det er præcis, hvad EIT leverer.

"Problemet er, at der stadig ikke er nogen standardiseret metode til at bestemme pålidelige medicinske data ud fra de målte resultater, "forklarer Florian Thürk, en doktorand i prof. Eugenijus Kaniusas forskningsgruppe ved Institute of Electrodynamics, Mikrobølge- og kredsløbsteknik på TU Wien. "Dette er betydeligt mere kompliceret end tilfældet er for computertomografi. Fra et matematisk perspektiv, forskellige impedansfordelinger inde i kroppen kan producere identiske måleresultater. Det er svært at sige med sikkerhed, hvilken af ​​fordelingerne der egentlig er korrekte. "

Individualiseret evaluering

Puslespillet kan løses, imidlertid, ved at inkludere lidt mere information i beregningsmodellen:"Højopløselige CT-billeder gør det muligt at overvåge individuelle parametre-såsom den nøjagtige placering af lungernes konturer-i imponerende grad, "forklarer Florian Thürk." Hvis vi indfører disse computertomografidata i vores evalueringsprogram, vi kan producere tilpassede evalueringsmetoder, der giver meget mere præcise resultater, end man nogensinde havde troet var muligt. "

"Målet er ikke at generere de bedst mulige enkeltbilleder, men snarere at udlede fysiologisk relevante parametre fra dataene, for direkte at overvåge lungefunktionen. I løbet af deres daglige arbejde, læger har ofte ikke tid til at gennemgå individuelle billeder - de ønsker, at de data, der skal overvåges, er tilgængelige for dem med det samme, "forklarer Eugenijus Kaniusas.

Denne nye teknologi er nu blevet testet med succes i dyreforsøg (med grise), med EIT -resultaterne og CT -billeder, der fungerer godt sammen. Med yderligere forbedringer og kliniske tests, EIT ser ud til at blive den nye standardmetode til brug i intensiv pleje i fremtiden.