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呼吸臨床

【特集】呼吸機能イメージングの新たな展開

企画:平井豊博


 スパイロメトリーや肺気量分画,肺拡散能力などの呼吸機能検査は,日常の呼吸器診療や臨床研究において,疾患の診断や治療効果の判定,病態解析などに広く用いられていますが,呼吸機能を可視化し定量化することができれば,肺の構造との対比をより明確にしたり,動的な変化を捉えたりするなど従来にはないさまざまな情報を与えてくれると期待されます。このような呼吸機能イメージングは,近年のME機器や画像処理技術の進歩に伴い,めざましく発展してきています。そこで本特集では,今後期待される新しい呼吸機能イメージングの各種モダリティについて,基本的な原理から臨床での有用性,今後の課題や展望などについて,それぞれの専門家の先生方からわかりやすく解説いただきます。

電気インピーダンス・トモグラフィ(EIT)

根武谷吾*

*POSH WELLNESS LABORATORY株式会社(〒107-0051 東京都港区元赤坂1-1-7-1105)

国立研究開発法人産業技術総合研究所,北里大学医療衛生学部


Electrical impedance tomography
Satoru Nebuya*
*POSH WELLNESS LABORATORY INC.
The National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
School of Allied Health Sciences, Kitasato University


Keywords:電気インピーダンス・トモグラフィ,非侵襲測定,肺胞リクルートメント,局所換気,肺密度/electrical impedance tomography,non-invasive measurement,alveolar recruitment,regional ventilation,lung density


呼吸臨床 2018年2巻11号 論文No.e00055
Jpn Open J Respir Med 2018 Vol.2 No.11  Article No.e00055

DOI: 10.24557/kokyurinsho.2.e00055


掲載日:2018年11月30日


©️Satoru Nebuya. 本論文の複製権,翻訳権,上映権,譲渡権,貸与権,公衆送信権(送信可能化権を含む)は弊社に帰属し,それらの利用ならびに許諾等の管理は弊社が行います。





要旨

 電気インピーダンス・トモグラフィ(EIT)は,電極ベルトを胸部に装着するだけで電気的な胸部断層画像を得る技術である。X線を使わずに肺の局所的な換気分布を画像化できるので,人工呼吸中の肺保護管理に有用である。また,人工呼吸器とEITを併用すると,最適な肺胞リクルートメントが可能となる。本稿では,EITの概要とその臨床応用例を中心に述べる。

文献

  1. Lundin S, et al. Electrical impedance tomography: potentials and pitfalls. Curr Opin Crit Care. 2012; 18: 35-41.
  2. Muders T, et al. Impedance tomography as a new monitoring technique. Curr Opin Crit Care. 2010; 16: 269-75.
  3. Blankman P, et al. Lung monitoring at the bedside in mechanically ventilated patients. Curr Opin Crit Care. 2012; 18: 261-6.
  4. Leonhardt S, et al. Electrical impedance tomography: the holy grail of ventilation and perfusion monitoring?. Intensive Care Med. 2012; 38: 1917-29.
  5. Henderson RP, et al. An impedance camera for spatially specific measurements of the thorax. IEEE Trans Biomed Eng. 1978; 25: 250-4.
  6. Barber DC, et al. Applied potential tomography. J Phys E: Sci Instrum. 1984; 17: 723-33.
  7. 根武谷吾. 電気インピーダンストモグラフィー. シミュレーション辞典. 東京: コロナ社, 2012; 216.
  8. Dräger PulmoVista®500. URL http://www.draeger.com/sites/en_uk/Pages/Hospital/PulmoVista-500.aspx .
  9. Frerichs I, et al. Chest electrical impedance tomography examination, data analysis, terminology, clinical use and recommendations: consensus statement of the TRanslational EIT developmeNt stuDy group. Thorax. 2017; 72: 83-93. 
  10. Walsh BK, et al. Electrical impedance tomography during mechanical ventilation. Respir Care. 2016; 61: 1417-24.
  11. Bikker IG, et al. Electrical impedance tomography measured at two thoracic levels can visualize the ventilation distribution changes at the bedside during a decremental positive end-expiratory lung pressure trial. Crit Care. 2011; 15: R193.
  12. Lowhagen K, et al. Regional intratidal gas distribution in acute lung injury and acute respiratory distress syndrome: assessed by electric impedance tomography. Minerva Anestesiol. 2010; 76: 1024-35.
  13. Costa EL, et al. Bedside estimation of recruitable alveolar collapse and hyperdistension by electrical impedance tomography. Intensive Care Med. 2009; 35: 1132-7.
  14. Gómez-Laberge C, et al. A unified approach for EIT imaging of regional overdistension and atelectasis in acute lung injury. IEEE Trans Med Imaging. 2012; 31: 834-42.
  15. Vonk-Noordegraaf A 2nd, et al. Determination of stroke volume by means of electrical impedance tomography. Physiol Meas. 2000; 21: 285-93.
  16. Muders T, et al. Impedance tomography as a new monitoring technique. Curr Opin Crit Care. 2010; 16: 269-75.
  17. Borges JB, et al. Regional lung perfusion estimated by electrical impedance tomography in a piglet model of lung collapse. J Appl Physiol. 2012; 112: 225-36.
  18. Nebuya S, et al. Study of the optimum level of electrode placement for the evaluation of absolute lung resistivity with the Mk3.5 EIT system. Physiol Meas. 2006; 27: S129-37.
  19. Hahn G, et al. Imaging pathologic pulmonary air and fluid accumulation by functional and absolute EIT. Physiol Meas. 2006; 27: S187-98.
  20. Denaï MA, et al. Absolute electrical impedance tomography(aEIT)guided ventilation therapy in critical care patients: simulations and future trends. IEEE Trans Inf Technol Biomed. 2010; 14: 641-9.
  21. Nebuya S, et al. Indirect measurement of lung density and air volume from electrical impedance tomography(EIT)data. Physiol Meas. 2011; 32: 1953-67.
  22. Nebuya S, et al. Feasibility of using ‘lung density’ values estimated from EIT images for clinical diagnosis of lung abnormalities in mechanically ventilated ICU patients. Physiol Meas. 2015; 36: 1261-71.