Многочастотный электроимпедансный маммограф "МЭМ"

Принцип действия прибора

Различные органы и ткани человеческого тела имеют разные электрические свойства. Например, известно, что многие опухоли, в частности злокачественные опухоли молочной железы, обладают электропроводностью (способностью проводить электрический ток), существенно отличающейся от электропроводности окружающих здоровых тканей. Электроимпедансный маммограф позволяет визуализировать распределение электропроводности биологических тканей в нескольких поперечных сечениях тела пациента и обнаруживать такие опухоли на получаемых изображениях.

Многочастотный электроимпедансный маммограф МЭМ основан на методе электроимпедансной томографии (ЭИТ). Он пришел на смену выпускавшемуся ранее одночастотному прибору МЭИК. Научные исследования в области электроимпедансной томографии развиваются с середины 1980-х годов. Метод позволяет, используя полный (в математическом смысле) набор электрических измерений, проведенных с помощью многоэлектродной системы, размещенной на поверхности исследуемого объекта, реконструировать пространственное распределение электрических свойств внутри объекта с помощью решения так называемой обратной задачи для уравнения электрического поля в неоднородной среде. Российская научная группа  является одним из мировых лидеров в области ЭИТ. Ниже приведен список некоторых публикаций разработчиков изделия в научных журналах: А.В. Корженевский и др., "Электроимпедансный компьютерный томограф для медицинских приложений", Приборы и техника эксперимента, N 3, с 133-140, 1997; V. Cherepenin, et al "A 3D electrical impedance tomography (EIT) system for breast cancer detection", Physiol. Meas., v. 22(1), pp 9-18, 2001; V. Cherepenin, et al, "Three-dimensional EIT imaging of breast tissues: system design and clinical testing", IEEE Trans. Medical Imaging, v. 21(6), pp 662-667, 2002; А.В. Корженевский и др., "Электроимпедансная томографическая система для трехмерной визуализации тканей молочной железы", Биомедицинские технологии и радиоэлектроника, N 8, с 5-10, 2003.

Прибор состоит из измерительного блока со встроенной микропроцессорной управляющей системой, на котором размещена матрица из 256 электродов. К измерительному блоку с помощью кабеля подключаются два отводящих электрода, которые в процессе проведения обследования размещаются на руке пациента. В процессе сканирования прибор с помощью каждого из электродов матрицы поочередно инжектирует в тело пациента слабый переменный электрический ток и снимает соответствующие распределения электрических потенциалов на его поверхности с помощью остальных электродов. Полученные данные используются затем для реконструирования электроимпедансных томограмм с помощью математического алгоритма, реализованного на персональном компьютере, к которому прибор подключается через USB порт. Используемый алгоритм позволяет реконструировать трехмерные распределения электропроводности (в виде томографических сечений на разной глубине) и получать весьма детальные изображения. Используемая схема измерений делает результаты визуализации практически нечувствительными к состоянию поверхности кожи. В маммографе МЭМ реализована возможность проведения измерений на разных частотах, что в некоторых случаях позволяет делать диагноз более точным и детальным благодаря тому, что в зависимости от их состояния ткани имеют различные зависимости электрических свойств от частоты. Предоставляемая с прибором диагностическая методика использует результаты сканирования на двух частотах: 10 и 50 кГц. Прибор, однако, позволяет заинтересованным специалистам проводить исследования на любых частотах от 10 до 50 кГц.


Информация о сферах применения изделия

Маммограф предназначен для применения в условиях специализированных отделений больниц и клиник учреждений здравоохранения.  Электроимпедансная маммография открывает новые возможности в диагностике как онкологических, так и неонкологических заболеваний молочных желез. Преимуществом многочастотной электроимпедансной маммографии над одночастотной является то, что она позволяет не только диагностировать заболевание, но и точно определять его форму. Например, можно отличить бескистозную форму мастопатии от кистозной и, следовательно, выделить группу повышенного риска развития рака молочной железы для более тщательного наблюдения. Подтверждение визуальных изменений на томограммах количественными характеристиками электропроводности исключает элемент субъективной оценки в постановке диагноза. Безопасность метода электроимпедансной маммографии позволяет использовать его для скринингового обследования и наблюдения у молодых женщин.