информационный портал по вопросам биомедицинской инженерии

Сейчас на сайте 0 пользователей и 0 гостей.

Вход в систему

аватар: Аль-Хайдари Валид Ахмед

Валид Аль-Хайдари    

 

Электроимпедансная томография

Термин “томография” означает послойную запись какой-либо информации о пространственном (объемном) объекте.                                 

Электроимпедансная томография (синоним - томография приложенных потенциалов) -   метод  визуализации внутреннего строения биообъектов в зависимости от распределения  электропроводности их составляющих биосред. История развития метода начинается в начале 80-х годов двадцатого столетия, когда были предложены первые алгоритмы реконструкции импедансных изображений и проведены модельные исследования (Durrani T.S., Goutis C.E., 1980), (Brown D.C., Seager A.D., 1987). Первые изображения были плоскими, двумерными. Это было связано в основном с низкой вычислительной мощностью доступных в то время компьютеров и сложностью трехмерной реконструкции.

Сущность метода. К двум  точкам поверхности исследуемой области прикладывают разность потенциалов. Внутри среды устанавливается  некоторое  распределение  потенциалов,  зависящее  от  пространственного  распределения  электропроводности  биотканей.  Экспериментально  измерив  распределение  потенциала  на  поверхности  объекта в других точках исследуемого сечения и приняв эти значения  за граничные условия, определяют пространственное распределение  удельного сопротивления путем решения системы уравнений Лапласа. Обычно  решают  плоскую  задачу  по  определению функции  ρ(x,y) для слоя заданной толщины, а затем послойно восстанавливают пространственную картину внутреннего строения объекта. Благодаря существенному различию электропроводности кожи, жира, соединительных  тканей, жидких  сред,  костных  тканей,  газосодержащих  полостей существует  принципиальная  возможность  получения  контрастных изображений.

На рис.1 приведена структурная схема реализации метода ЭИТ.

Рис.1. Общая структура метода ЭИТ.

Измерения  проводятся  с использованием переменного напряжения частотой ~ 100 кГц. Оптимальное количество электродов – от 16  до 128  штук.  Реконструкция  изображения  одного  слоя  составляет   0,1…1 с.

Увеличение вычислительных возможностей персональных компьютеров и развитие технологий производства электронных компонентов позволили создать высокотехнологичные устройства, например, электроимпедансный томограф ACT3 (Raymond D. Cook, 1994).

Преимущества  метода:  простота  аппаратной  реализации,  безвредность, неинвазивность, возможность исследования динамических процессов.

Недостатки:  недостаточно  разработан  математический  аппарат реконструкции  изображений;  слабое  пространственное  разрешение (1,5 %  от  диаметра  восстанавливаемого  изображения);  повышенная  чувствительность к изменениям водосодержания биотканей.

Возможные клинические применения ЭИТ: исследование динамических  процессов  сердечной  деятельности,  дыхания,  пищеварения;  наблюдение  развития  онкологических  образований;  обнаружение  областей усиленного кровотока и гипертермии. Наибольшее распространение получила так называемая электроимпедансная маммография, поскольку молочная железа - весьма удобный объект для визуализации с помощью ЭИТ. Кроме того, ЭИТ не дает лучевой нагрузки на организм пациентки, поэтому исследования можно проводить с любой периодичностью.

 

Комментарии

Отправить комментарий

Содержание этого поля является приватным и не предназначено к показу.
  • Доступны HTML теги: <a> <em> <strong> <cite> <code> <ul> <ol> <li> <dl> <dt> <dd> <img> <table> <td> <tr> <hr> <div> <span> <h1> <h2> <h3> <h4> <h5> <h6> <p> <pre> <adress> <center>
  • Строки и параграфы переносятся автоматически.

Подробнее о форматировании

3 + 10 =
Решите эту простую математическую задачу и введите результат. Например, для 1+3, введите 4.

Комментарии