En ny bildteknik, Elektrisk impedans tomografi (EIT), kommer snart att användas för att övervaka viktiga kroppsfunktioner. Ett samarbetsprojekt mellan TU Wien, medicinska universitetet i Wien och universitetet för veterinärmedicin i Wien, har möjliggjort betydande framsteg med denna teknik.

Det kan inte vara enklare, mer bekvämt eller billigare:med elektrisk impedans tomografi, ett bälte med elektroder appliceras direkt på huden. Minuscule strömmar passerar genom kroppen och den resulterande elektriska spänningen mäts; dessa mätningar används sedan för att producera bilder av olika kroppsliga funktioner. Detta möjliggör lungfunktion, till exempel, att kontinuerligt övervakas under konstgjord andning.

Det finns, dock, ännu ingen standardiserad metod för att konvertera uppmätta data till tillförlitliga bilder. Men nu ett projekt mellan TU Wien, Medical University of Vienna och University of Veterinary Medicine Vienna har lyckats visa att kvaliteten på resultaten drastiskt förbättras när utvärderingsmetoderna är individuellt anpassade för varje patient. Detta innebär att EIT snart kan ge en värdefull service på intensivvårdsavdelningar. Forskningsresultaten har publicerats i tidskriften PLOS One .

Kontinuerlig övervakning

"Vi har haft stora förhoppningar på elektrisk impedans tomografi i ett antal år, "säger Dr Stefan Böhme från University Clinic for Anesthesia, Allmän intensivvård och smärtbehandling vid medicinska universitetet i Wien. Elektroder används för att applicera högfrekventa strömmar genom kroppen. Strömmen i sig är så svag att den inte ens kan kännas men kan ändå användas för att beräkna kroppens elektriska motstånd och ge insikt i interna processer.

Ett viktigt tillämpningsområde där detta har ett stort löfte är övervakning av lungfunktion för patienter på intensivvård. Konstgjord andning kan orsaka betydande belastningar på lungorna vilket kan leda till skador om den inte är exakt kalibrerad för patientens individuella behov. Använda bildtekniker som datortomografi, lungaktivitet kan övervakas men detta ger bara enstaka bilder. Plus, patienten måste genomgå den ansträngande transportprocessen och betydande exponering för röntgenstrålar. Som sådan, kontinuerlig, pågående övervakning av lungfunktionen direkt i en säng på intensivvårdsavdelningen, utan några biverkningar, är att föredra. Och detta är precis vad EIT levererar.

"Problemet är att det fortfarande inte finns någon standardiserad metod för att bestämma tillförlitliga medicinska data från de uppmätta resultaten, "förklarar Florian Thürk, en doktorand i prof. Eugenijus Kaniusas forskargrupp vid Institute of Electrodynamics, Mikrovågs- ​​och kretsteknik vid TU Wien. "Detta är betydligt mer komplicerat än vad som är fallet för datortomografi. Ur ett matematiskt perspektiv, olika impedansfördelningar inuti kroppen kan ge identiska mätresultat. Det är svårt att säga säkert vilken av fördelningarna som faktiskt är korrekta. "

Individualiserad utvärdering

Pusslet kan lösas, dock, genom att inkludera lite mer information i beräkningsmodellen:"Högupplösta CT-bilder gör det möjligt att övervaka individuella parametrar-till exempel den exakta placeringen av lungornas konturer-i en imponerande grad, "förklarar Florian Thürk." Om vi ​​matar in denna datortomografidata i vårt utvärderingsprogram, vi kan ta fram skräddarsydda utvärderingsmetoder som ger mycket mer exakta resultat än någonsin trott var möjligt. "

"Målet är inte att skapa bästa möjliga enskilda ramar, utan snarare att härleda fysiologiskt relevanta parametrar från data, för att direkt övervaka lungfunktionen. Under sitt dagliga arbete, sjukvårdspersonal har ofta inte tid att granska enskilda bilder – de vill att de data som ska övervakas ska vara tillgängliga för dem omedelbart, "förklarar Eugenijus Kaniusas.

Denna nya teknik har nu framgångsrikt testats i djurförsök (med grisar), med EIT -resultaten och CT -bilder som fungerar bra tillsammans. Med ytterligare förbättringar och kliniska tester, EIT ser ut att bli den nya standardmetoden för användning inom intensivvård i framtiden.