1. Obrazowanie struktur ciał w skali makroskopowej

1.1.Wykorzystanie zmiennego pola elektrycznegoi magnetycznego

*** Metoda elektro-impedancyjna• Tomografia komputerowa

. Tomografia elektro-impedancyjna

• Historia• Zasada działania• Wyniki

Wykorzystuje się przepływ prądu przez badane ciało

Tomografia elektro-impedancyjna

• Historia

Technika powstaje w latach 80-tych

1985-90 program badawczy: Electrical Impedance Tomography (EIT)

W Polsce: techniki bioimpedancyjne rozwijane są od lat 70-tych

TEI – zasada działania - 1• Wieloelektrodowy pomiar rozkładu napięcia

(prądu) na brzegu obiektu w odpowiedzi na przyłożone pobudzanie prądowe (napięciowe)

Przykład rozkład potencjału wewnątrz obiektu dla pobudzania między dwiema elektrodami

Komora otoczona 32 elektrodamiWyznaczenie rozkładu przewodności elektrycznej dla elementów wnętrza obiektu według modelu

TEI – schemat obrazowania

Model

Obiekt

Poprawka

Pobudzenie

Algorytmrekonstrukcyjny

Sm

So

So, sygnały mierzony oraz

Sm generowany przez

model

Zasada postępowania: zmieniając krokowo parametry modelu przestrzennego obiektu –> uzgodnienie So - Sm

TEI – budowa • Model z Politechniki Gdańskiej (1993)

EA1

A/C

GENERATOR

PC

Szyna a

nalo

wo-c

yfro

waZASILANIE

EAn

OBIEKT

Czasza pomiarowa z elektrodami aktywnymi EA

Układ blokowy EIT

Przykładowe rozkłady potencjału wewnątrz obszaru dla różnych sposobów pobudzania elektrod (materiał jednorodny)

TEI - Zagadnienie proste

Wyznaczony rozkład przestrzenny dla próbki z trzema zaburzeniami: M1 i M2 – mosiądz, Pl2 - pleksiglas

TEI – badanie fantomów

M1

Pl2

M2

Cylindry zanurzone w elektrolicie

TEI – badanie płuc

WD

EC

HW

YD

EC

H

N = 16, pobudzanie prądem między sąsiednimi elektrodami

TEI – zalety i wady

• Wyznacza strukturę układów biologicznych przy niewielkich potencjałach (około 2V ) – ‘metoda bezpieczna’

• Bardzo młoda !!!

Zalety

Wady• Dotychczas uzyskuje się małą rozdzielczość

przestrzenną obrazowania

liczba ‘elementów’ rekonstruowanych w komorze jest proporcjonalna do N2 (N – liczba elektrod), N < 100