Tomografía de impedancia eléctrica

los Tomografía de impedancia eléctrica (EIT) es un nuevo método de obtención de imágenes que se basa en las diferentes conductividades eléctricas de diferentes áreas del cuerpo. Muchas posibles áreas de aplicación aún se encuentran en la etapa experimental. Su uso ha demostrado su eficacia para controlar la función pulmonar.

¿Qué es la tomografía de impedancia eléctrica?

La tomografía de impedancia eléctrica ya se ha establecido en el diagnóstico de la función pulmonar. Los electrodos se utilizan para alimentar corrientes eléctricas alternas de diferentes frecuencias y con bajas amplitudes al tejido vecino.

Como nuevo método de imágenes no invasivo para examinar tejido humano, la tomografía de impedancia eléctrica (TIE) ya se ha establecido en el diagnóstico de la función pulmonar. Para otras aplicaciones, el EIT está a punto de lograr un gran avance.

Los electrodos se utilizan para alimentar corrientes eléctricas alternas de diferentes frecuencias y con bajas amplitudes al tejido vecino. Dependiendo de la naturaleza o estado funcional del tejido, resultan diferentes conductividades. Estos dependen de la impedancia respectiva (resistencia de corriente alterna) de la zona del cuerpo correspondiente. Se colocan varios electrodos en la superficie del cuerpo a medir.

Mientras que las corrientes alternas de alta frecuencia con una pequeña amplitud fluyen entre dos electrodos, el potencial eléctrico se mide en los otros electrodos. La medición se repite continuamente variando el par de electrodos estimulantes según se desee. Los potenciales medidos dan como resultado una imagen en sección, que permite sacar conclusiones sobre la composición y el estado del tejido examinado.

En la tomografía de impedancia eléctrica se distingue entre TIE absoluta y funcional. Con la EIT absoluta, se examina la calidad del tejido, mientras que la EIT funcional mide diferentes conductividades dependiendo del estado funcional respectivo del área corporal a medir.

Función, efecto y objetivos

Como ya se mencionó, la tomografía de impedancia eléctrica se basa en la diferente conductividad de diferentes áreas del cuerpo, tejidos u órganos biológicos. De modo que hay áreas del cuerpo que conducen bien y mal. En el cuerpo humano, la conductividad está determinada por la cantidad de iones libres.

Por ejemplo, se puede esperar que un tejido rico en agua con una alta concentración de electrolitos tenga mejor conductividad que un tejido graso. Además, cuando hay cambios funcionales en los órganos, también pueden producirse cambios químicos en el tejido, que repercuten en la conductividad. La TIE absoluta es imprecisa porque depende de la anatomía individual y de los electrodos mal conductores. Esto a menudo conduce a la formación de artefactos. El EIT funcional puede reducir significativamente estos errores restando las representaciones.

Los pulmones en particular son adecuados para el examen mediante tomografía de impedancia eléctrica, ya que su conductividad es mucho más baja que la de la mayoría de los demás órganos. Esto da como resultado un contraste absoluto con las otras partes del cuerpo, lo que tiene un efecto positivo en la representación en un proceso de imagen. La conductividad de los pulmones también cambia cíclicamente dependiendo de si está inhalando o exhalando.

Ésta es otra razón para examinar los pulmones, en particular, utilizando EIT. Su diferente conductividad durante la respiración sugiere buenos resultados al examinar la función pulmonar. Los avances en la tecnología digital hacen posible que los médicos de cuidados intensivos procesen los datos obtenidos de la medición de la conductividad de los pulmones para que la función pulmonar se pueda visualizar directamente en la cabecera del paciente. Los monitores de función pulmonar, que ya se utilizan en la medicina de cuidados intensivos, se han desarrollado recientemente sobre la base de la tomografía de impedancia eléctrica.

Se están realizando estudios para abrir otros usos para el EIT. En el futuro, esta tecnología puede desempeñar un papel como diagnóstico adicional para la mamografía. Se ha encontrado que el tejido mamario normal y maligno tienen diferentes conductividades a diferentes frecuencias. Lo mismo se aplica a los diagnósticos adicionales para la detección del cáncer ginecológico. Actualmente también se están realizando estudios sobre el posible uso de la TIE en la epilepsia y el accidente cerebrovascular.

También es concebible una aplicación futura para la monitorización médica intensiva de la actividad cerebral en patologías cerebrales graves. La buena conductividad eléctrica de la sangre también implica una posible aplicación para la representación visual del flujo sanguíneo de los órganos. Por último, pero no menos importante, la tomografía de impedancia eléctrica también se puede utilizar en medicina deportiva para determinar la absorción de oxígeno (Vo2) o la presión arterial durante el ejercicio.

Riesgos, efectos secundarios y peligros

En comparación con otros métodos de tomografía, la tomografía de impedancia eléctrica tiene la ventaja de que es completamente inofensiva para el organismo. No se utiliza radiación ionizante, como es el caso de la tomografía computarizada. Además, se pueden evitar los efectos de calentamiento debido a corrientes alternas de alta frecuencia (10 a 100 kilohercios) con bajo amperaje.

Dado que el equipo también es mucho más barato y más pequeño que con los métodos de tomografía clásicos, el EIT se puede utilizar con pacientes durante un período de tiempo más largo y proporcionar visualizaciones continuas en tiempo real. Sin embargo, por el momento, la principal desventaja es la menor resolución espacial en comparación con otros métodos de tomografía. Sin embargo, existen ideas para mejorar la resolución de las imágenes aumentando el número de electrodos. La calidad de las imágenes también muestra defectos.

Sin embargo, la mejora de la calidad se produce paso a paso mediante el uso cada vez mayor de electrodos de superficie activos. Otra desventaja es que la corriente no permanece en la sección de la carrocería a examinar, sino que se distribuye en el espacio tridimensional siguiendo la menor resistencia. Por tanto, la creación de imágenes también es mucho más complicada que con la tomografía computarizada clásica. Varias representaciones bidimensionales en el espacio tridimensional son necesarias para generar finalmente una imagen tridimensional, que luego se presenta nuevamente en dos dimensiones.

Esto da lugar al llamado "problema inverso". El problema inverso dice que la causa debe deducirse del resultado actual. Por lo general, estos problemas son muy difíciles o imposibles de resolver. La causa solo puede aclararse en combinación con otros procedimientos. En primer lugar, es necesario adquirir experiencia suficiente para evaluar las representaciones del EIT mediante estudios adicionales.