Resumen

El siguiente artículo muestra una revisión sistemática de publicaciones sobre topologías de hardware utilizadas para la captura y procesamiento de señales eléctricas empleadas en Tomografía de Impedancia Eléctrica (TIE) en aplicaciones médicas, así como la actualidad de la TIE en el campo de la biomedicina. Este trabajo es producto del proyecto de investigación "Tomografía de impedancia eléctrica basada en dispositivos de señal mixta", que se desarrolló en la Universidad del Cauca durante el periodo 2017-2019. Esta revisión describe el funcionamiento, actualidad y uso clínico de los sistemas de Tomografía de Impedancia Eléctrica. Se realizó una revisión sistemática en las bases de datos IEEE-Xplore, ScienceDirect y Scopus. Tras la clasificación, se obtuvieron 106 artículos relevantes sobre estudios científicos de sistemas de TIE; aplicaciones dedicadas al análisis de imágenes médicas. Los métodos basados en la impedancia tienen diversas aplicaciones médicas, ya que permiten la reconstrucción de una región corporal, mediante la estimación de la distribución de la conductividad en el interior del cuerpo humano; esto sin exponer al paciente a los efectos nocivos de la radiación y los elementos de contraste. Los métodos basados en la impedancia son, por tanto, una herramienta muy útil y versátil en el tratamiento de enfermedades como: monitorización de la presión arterial, detección de aterosclerosis, localización de hemorragias intracraneales, determinación de la densidad ósea, entre otras.

1. INTRODUCCIÓN

La Tomografía de Impedancia Eléctrica (TIE) es una técnica no invasiva y libre de radiación que apoya el diagnóstico por imágenes médicas, con la extracción de información sobre el estado fisiológico y patológico de los tejidos y órganos de un paciente [1]. La TIE estima la distribución de conductividad en una región a través de la inyección de corriente alterna mediante una guía de electrodos y midiendo los voltajes en los mismos, consiguiendo reconstruir imágenes de planos transversales, que permiten analizar patologías en el ámbito médico [2].

El procesado de imágenes médicas se enfrenta a diversos retos como el ruido, la velocidad de procesado de la señal y la resolución espacial y temporal respecto a las dimensiones del objeto; problemas que han sido abordados en diferentes trabajos, mediante el desarrollo de prototipos de sistemas EIT basados en FPGA´s (Field Programmable Gate Array), DSP´s (Digital Signal Processing) y Microcontroladores [3,4,5]. Los diferentes sistemas IET propuestos tienen características que restringen el campo de aplicación, donde las potencialidades de los sistemas diseñados dependen del dispositivo de procesamiento utilizado; por ejemplo, los prototipos basados en FPGA´s y DSP´s tienen una mayor velocidad de procesamiento de señal, del orden de 50 fps (cuadros por segundo), lo que permite el monitoreo de procesos biológicos con alta variabilidad temporal, como la medición de la presión arterial [6]. 

• Materias:Tomografía computarizada Aplicaciones médicas Impedancia eléctrica
• Subjects:Computed tomography Medical applications Electric impedance
• Palabras claves:Tomografía de Impedancia Eléctrica (EIT); Bioimpedancia; Aplicaciones médicas de EIT
• Keywords:Electrical Impedance Tomography (EIT); Bioimpedance; EIT medical applications