ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ПРИБОРА
И АКТУАЛЬНОСТЬ ЕГО ПРИМЕНЕНИЯ

Метод основан на том, что различные биологические ткани имеют разную проводимость к электрическому току заданной частоты. Маммограф «МЭИК»® позволяет визуализировать распределение электропроводности биологических тканей в нескольких поперечных сечениях тела пациента и обнаруживать на изображениях патологические изменения как области с аномальными значениями электропроводности (рис.1).

history_5
Рис.1 — Маммограф «МЭИК®»

Маммограф «МЭИК»® регистрирует перенос электрического заряда при наложении внешнего электрического поля с частотой 50 кГц и визуализирует изменения функционального состояния тканей. Конструктивно прибор состоит из трех узлов: микропроцессорного датчика с 256 контактными электродами и встроенной микропроцессорной управляющей системой;  кабеля связи с пациентом для гелевых самоклеющихся электродов и программного обеспечения. Программное математическое обеспечение, позволяет выполнить интеграцию снимаемых параметров, получить фантомное изображение молочной железы на различной глубине, распределение частот регистрации сигналов по одинаковым параметрам и сохранение полученных данных. Принципиальное отличие аппарата от рентгеновской, магнитно-резонансной томографии и ультразвукового метода исследования заключается в том, что электроимпедансная маммография  дает метаболическую оценку состояния молочной железы, определяя среднюю электропроводимость и гистограмму распределения электропроводимости в молочной железе, тогда как ультразвуковой и рентгеновский методы исследования дают представление о структурных характеристиках исследуемых тканей.

Маммограф «МЭИК»® дает информацию о напряжении на поверхности молочной железы и пространственном распределении электропроводимости в ней, информируя о физиологических и патологических изменениях в ткани молочных желез, при таких заболеваниях как рак молочной железы, различные формы мастопатии, возрастные изменения в ткани молочной железы (железистая ткань или жировая), воспалительные процессы (маститы, лактостазы).

В приборе используется измерительная система и алгоритм реконструкции изображений, позволяющий определять статические распределения электропроводимости в тканях молочных желез, прилегающей к поверхности электродов. Измерения проводятся с помощью микропроцессорного датчика. Ток, проходя через ткани молочной железы, создает объемное распределение электрического потенциала. Передача данных и измерения идут параллельно, и для выполнения полного цикла измерений требуется 30-33 секунды. Для реконструкции трехмерного распределения электропроводимости среды вблизи матрицы электродов используется метод взвешенных обратных проекций вдоль эквипотенциальных поверхностей электрического поля. Этот метод является обобщением метода обратных проекций, используемого в двумерной электроимпедансной томографии. Полученные данные используются затем для реконструкции электроимпедансных изображений с помощью математических алгоритмов, реализованных на персональном компьютере, к которому прибор подключается через  USB порт.

Алгоритм обратного проецирования используется для реконструкции семи томографических плоскостей, проходящих через ткани молочной железы. Длительность процедуры реконструкции составляет 30-35 секунд. В поле работы с изображением после сканирования молочной железы появляется семь изображений молочной железы, соответствующих плоскостям сечений молочной железы в аксиальной проекции с возрастающей глубиной от 0,4 до 4,6 см. (рис. 2)

111

Рис. 2 — Семь плоскостей сканирования молочной   железы.

 

При анализе данных, вычисления включают в себя: определение индекса средней электропроводимости, максимальной и минимальной электропроводимости, стандартного отклонения и моды; построение графиков распределения электропроводимости; сравнительный анализ с нормой.

Количество и соотношение основных тканевых элементов: клеток протокового и альвеолярного эпителия, коллагеновых и эластических волокон, клеток жировой ткани, основного вещества соединительной ткани, определяют физико-химические свойства молочной железы, в связи с чем маммограф электроимпедансный может быть использован для диагностики мастопатии и контроля за проведением лекарственной и гормональной терапии.

Возможность ранней диагностики рака молочной железы обусловлена изменением электрических свойств ткани молочной железы в зоне опухоли и окружающих тканей. Важным для диагностики является выделение узловой формы рака молочной железы, характеризующийся высокой электропроводимостью опухолевых клеток, и отечно-инфильтративной формой рака молочной железы, характеризующийся высоким локальным или общим импедансом.