EIT原理与概念

电阻抗
断层成像
(EIT)

电阻抗成像(electrical impedance tomography,EIT)通过在人体表面放置的电极来注入微弱安全电流和测量表面电压,并利用相应的成像算法获得人体内部的电阻抗变化分布情况,以此来反映与之相关的生理病理信息,例如肺部通气分布和血流灌注。EIT可以进行床旁、实时、无放射性辐射、非侵入的连续动态监测,与传统的肺部医学影像设备相比,其肺通气和肺灌注的功能成像具有独特优势。

由于胸部EIT能够以非常高的扫描速率检测肺组织电特性的生理和病理变化,因此它可以评估肺通气和灌注的区域分布以及区域肺通气和液体含量的变化*

*阿德勒,A.和霍尔德,D.(编辑)。(2021). 电阻抗断层成像:方法、历史和应用(第2版)。斯普林格。

EIT历史与发展

1978年,美国Henderson和Webster教授首次提出将EIT用于监测肺通气的临床应用。

1987年,英国谢菲尔德大学的Barber和Brown教授建立了第一个完整的DMS Mark I系统。

1995年,英国谢菲尔德大学的布朗和史密斯教授建立了适用于人体研究的Mark II系统。

1999年,三维EIT图像的研究开始。

2012年,德国公司Dräger推出了第一款用于临床的EIT产品,获得了欧洲认证。

2010年后,瑞士Sentec公司、巴西Timpel公司、中国Infivision等,陆续推出通过注册的EIT产品(中国第一台自主研发的ET1000设备)

EIT技术前沿与创新

  搏动法  

源于心脏搏动导致肺血管形变引起电阻抗值变化,采用频域滤波分离技术提取肺血流灌注信号,经图像重建算法,呈现肺血流灌注实时图像和波形。

肺血流灌注信号微弱,强度是肺通气的1/10~1/100,这需要EIT设备具有更高硬件配置并对算法提出进一步要求,如提高信噪比、信号提纯技术和高性能信号处理及计算能力等。搏动法为监测肺血流灌注状态及肺通气与肺血流的交互关系提供了更多的选择。

搏动法是一种无需注射显影介质,不影响肺血流生理状态,不打断患者呼吸,无时间延迟的实时连续成像监测方法,带给临床更多的使用便利性。

北京华睿博视是首家使用搏动法技术获得肺血流灌注实时图像的公司,该技术已在国内外临床科室患者诊疗过程中获得应用。

  EIT法监测V/Q值(V/Q值监测新方法) 

肺部通气与肺血流灌注的匹配是影响动脉血氧含量的重要因素。在急危重症患者的救治中,V/Q匹配情况是医护人员关注的关键指标之一。

然而,目前尚缺乏可靠的V/Q比值实时监测手段,医生通常只能依靠临床经验和某些征象进行医学判断。虽然动脉血气分析是一种可靠的测量方法,但它仅能反映当前时刻患者血氧的状态,难以提供V/Q匹配的动态信息。医护人员更希望能够了解患者的肺部通气和血流灌注的实时分布与匹配状态,以便尽早实施更优的治疗方案。

EIT技术能实时洞察肺部因通气和血流灌注而产生的电阻抗变化,并支持长时间连续监测,帮助医护人员及时捕捉动态变化趋势。基于EIT技术,华睿博视公司开发了一种新方法,用于监测和评估肺部的V/Q匹配情况。

该方法利用 EIT 成像技术获取肺部通气和血流灌注的电阻抗图像,进而衍生出一系列评估参数指标,如匹配指数(MI)、死腔指数(DI)和分流指数(SI)。

MI 用于量化通气与灌注在强度和空间分布上的匹配度,数值越高表明匹配越好。DI 和 SI 分别量化灌注不足的区域(即死腔)和通气不足的区域(即分流),从而提示通气与灌注区域的分布差异情况。这些指标综合考虑了通气与血流灌注的空间分布及强度差异,能够更灵敏地反映 V/Q 匹配状态的变化。

临床应用范围

Infivision ET1000 在各种疾病中与传统成像工具表现出很强的一致性。

ARDS(与X射线相比)
胸腔积液(与CT比较)
血胸(与超声相比)

同时,Infivision ET1000具有以下特点:床边、实时、连续监测、无辐射和不依赖操作员。


影像学分类床边实时持续监控无辐射不依赖操作员
Infivision ET1000功能性
成像
X射线结构
成像
CT结构
成像
磁共振成像结构
成像
超声波功能成像
&
结构成像
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