Una nuova tecnica di imaging, Tomografia ad impedenza elettrica (EIT), sarà presto utilizzato per monitorare importanti funzioni corporee. Un progetto di collaborazione tra TU Wien, l'Università di Medicina di Vienna e l'Università di Medicina Veterinaria di Vienna, ha permesso di compiere progressi significativi con questa tecnologia.

Non potrebbe essere più semplice, più conveniente o più economico:con la tomografia ad impedenza elettrica, una cintura dotata di elettrodi viene applicata direttamente sulla pelle. Minuscole correnti vengono fatte passare attraverso il corpo e viene misurata la tensione elettrica risultante; queste misurazioni vengono poi utilizzate per produrre immagini di varie funzioni corporee. Ciò consente la funzione polmonare, Per esempio, da monitorare continuamente durante la respirazione artificiale.

C'è, però, ancora nessun metodo standardizzato per convertire i dati misurati in immagini affidabili. Ma ora un progetto tra TU Wien, l'Università di Medicina di Vienna e l'Università di Medicina Veterinaria di Vienna sono riuscite a dimostrare che la qualità dei risultati migliora drasticamente quando i metodi di valutazione sono personalizzati su misura per ciascun paziente. Ciò significa che l'EIT potrebbe presto fornire un prezioso servizio nelle unità di terapia intensiva. I risultati della ricerca sono stati pubblicati sulla rivista PLOS One .

Monitoraggio continuo

"Abbiamo nutrito grandi speranze per la tomografia ad impedenza elettrica per un certo numero di anni, " afferma il dottor Stefan Böhme della clinica universitaria per l'anestesia, Terapia intensiva generale e terapia del dolore presso l'Università di Medicina di Vienna. Gli elettrodi vengono utilizzati per applicare correnti ad alta frequenza attraverso il corpo. La corrente stessa è così debole che non può nemmeno essere percepita, ma può comunque essere utilizzata per calcolare la resistenza elettrica del corpo e fornire informazioni sui processi interni.

Un'area di applicazione vitale in cui questo ha molte promesse è il monitoraggio della funzione polmonare per i pazienti in terapia intensiva. La respirazione artificiale può mettere a dura prova i polmoni che possono portare a danni se non è calibrata con precisione alle esigenze individuali del paziente. Utilizzando tecniche di imaging come la tomografia computerizzata, l'attività polmonare può essere monitorata ma questo produce solo singole immagini. Più, il paziente deve subire il faticoso processo di trasporto e una significativa esposizione ai raggi X. Come tale, continuo, monitoraggio continuo della funzionalità polmonare direttamente in un letto nell'unità di terapia intensiva, senza effetti collaterali, è preferibile. E questo è esattamente ciò che offre l'EIT.

"Il problema è che non esiste ancora un metodo standardizzato per determinare dati medici affidabili dai risultati misurati, " spiega Florian Thurk, uno studente di dottorato nel gruppo di ricerca del Prof. Eugenijus Kaniusas presso l'Istituto di Elettrodinamica, Ingegneria delle microonde e dei circuiti presso TU Wien. "Questo è considerevolmente più complicato rispetto al caso della tomografia computerizzata. Da un punto di vista matematico, diverse distribuzioni di impedenza all'interno del corpo possono produrre risultati di misurazione identici. È difficile dire con certezza quale delle distribuzioni sia effettivamente corretta".

Valutazione individualizzata

Il puzzle può essere risolto, però, includendo qualche informazione in più nel modello di calcolo:"Le immagini TC ad alta risoluzione consentono di monitorare i singoli parametri, come l'esatta posizione dei contorni dei polmoni, di essere monitorati in misura impressionante, " spiega Florian Thürk. "Se inseriamo questi dati di tomografia computerizzata nel nostro programma di valutazione, possiamo produrre metodi di valutazione personalizzati che forniscono risultati molto più accurati di quanto si fosse mai pensato possibile."

"L'obiettivo non è generare i migliori frame singoli possibili, ma piuttosto per ricavare parametri fisiologicamente rilevanti dai dati, per monitorare direttamente la funzione polmonare. Nel corso del loro lavoro quotidiano, i professionisti medici spesso non hanno il tempo di rivedere le singole immagini:vogliono che i dati che devono essere monitorati siano immediatamente disponibili per loro, " spiega Eugenijus Kaniusas.

Questa nuova tecnologia è stata ora testata con successo in esperimenti su animali (con suini), con i risultati dell'EIT e le immagini CT che funzionano bene insieme. Con ulteriori miglioramenti e test clinici, L'EIT sembra diventare il nuovo metodo standard per l'uso in terapia intensiva in futuro.