电阻抗断层扫描（EIT）是一种无创、无辐射的影像诊断方法，可以在床边对肺功能进行实时动态评价。它是计算机断层扫描（CT）的另一种选择，由于转运原因（将患者送往放射科），患者和医务人员很可能暴露在辐射中。通过EIT技术可以获得呼吸和胸部功能的评价，允许对每个机械通气患者进行精细化处理，尤其在冠状病毒病大流行时，这一方法特别重要。这在需要不同形式机械通气的任何类型的呼吸衰竭过程中都是极其重要的，对急性呼吸窘迫综合征(ARDS)尤其重要。EIT测量可以允许临床医生根据胸腔和肺部内生物力学条件的变化来调整通气治疗策略。

人体的每一种组织各具不同的电阻，一般说来，这可以被称为阻抗。阻抗的值取决于许多变量：降低阻抗（即减少对电流流动的阻力）的变量，即高含水率、高电解质和组织中大量的细胞连接；增加阻抗的变量（即增加对电流的电阻），即骨组织的存在、脂肪组织的堆积，以及最重要的是肺部的充气。因此，当一个人吸气时，随着肺部容积的增加，阻抗增加，而当一个人呼气时，阻抗减小。EIT成像技术的基本原理是向一对电极提供电流，然后测量剩余电极上产生的表面电位差（图1）。测量系统可能包含：8个电极（英国Maltron Sheffield MK 3.5），16个电极（德国PulmoVista，Dr Eur ager），32个电极（巴西Timple Enlight和Swisstom-Elisa 800 VIT，德国Lo Eur wenstein Medical），甚至64个电极（实验使用），单独连接或放置在弹性带或无纺布背心上，其尺寸适合患者的人体测量特征（图2）。为了最大限度地减少隔穹顶和肺尖区域的阻抗干扰，EIT电极必须放置在IV-V肋间隙（电极放置过低：对顺应值有影响；电极放置过高：假性充气）。这就清楚了为什么与经典的CT成像方法相比，EIT的表现可能相当不具特异性。一对相邻的电极发出中频电流（例如5 mA），而其余的电极测量与胸部皮肤黏附点的电压变化。然后，电流由另一对电极发射，产生的电压由所有其他电极测量（图1）。

图1. 放置在胸部的16个电极的符号表示及其随时间变化的测量方法。相邻放置的一对电极产生电流，然后由所有其他电极对测量电流

图2. 电阻抗断层扫描的例子

右: mobile PulmoVista, Drager, Germany; 左: 与Elisa 800 VIT集成的电阻抗断层摄影仪, Lowenstein Medical, Germany.

目前，最流行的16电极测量系统从13个电压测量（在一个电流周期内）获得16个轮廓，生成208个数值模式，形成一个胸部截面的矩阵。流线式过滤的使用消除了大多数由此产生的伪影（例如，心脏功能）。所有电压分布的组合表示阻抗改变的位置。通过这种方式获得的所有阻抗测量结果都由该设备的处理器集成，并以具有特定颜色强度的屏幕像素的形式呈现（图3）。因此，矩阵上的每个像素对应于实时评估的某个区域。肺部通过分层或象限图像判读(感兴趣区域-ROI)进行评估。这样，潮气量的分布区域可以很容易在图像中体现出来（图4）。屏幕视图的设计是在尾颅轴线上显示的（就像在经典的CT扫描中一样），因此，屏幕的右侧代表患者的左侧。为了了解EIT的临床性质，重要的是要了解实时产生的每个图像都与设备操作员选择的参考图像相关。记录的阻抗变化是参考图像的阻抗与当前获得的图像之间的差值。如果存在有限的充气区域或没有充气区域，设备不会记录阻抗变化，EIT图像也不会改变。肺部充气增加，直到过度充气状态，记录为随着颜色变化而阻抗增加的画面。此外，肺部的局部炎症或渗出性病变的形成通常会改变局部阻抗（取决于设备的类型）。这尤其适用于ARDS等危急情况。这是由生物力学特性的改变和可能的肺泡间隔增厚引起的，这使得电流难以流动。

图3. 强度不同的像素，表示肺各个区域的阻抗变化。左：浅蓝色表示通风良好的区域，深蓝色表示通风较差的区域(PulmoVista, Drager, Germany)。右图：绿色像素表示通风良好的区域，灰色像素表示通风不良的区域(Elisa 800 VIT, Lo€wenstein Medical, Germany)

图4. 左：区域分为四层（感兴趣区域、ROI）。右图：表示每层对通气贡献的百分比(PulmoVista, Drager, Germany)

在这些情况下，这种病理生理变化会导致呼吸量的逐渐区域化，从而使静态的肺顺应性评估方法变得不准确。近年来，根据“婴儿肺”原则回归保护性通气策略，使用低到中等的呼气末正压（PEEP）值和优化驱动压力，阻碍了对机械通气有效性的充分评估。全局参数，如氧合或呼吸系统顺应性，可能提供有关患者肺部生物力学的模糊信息。因此，使用EIT动态评估和调节通气过程的可能性似乎是评估呼吸衰竭患者通气的一种有价值的方法。

来源：急重症世界 作者中山大学孙逸仙纪念医院急诊医学科 张旻海