En pratique, peu de méthodes existent pour faire des mesures non invasives de conductivité électrique. En imagerie médicale, la méthode la plus ancienne et la plus développée est la Tomographie d'Impédance Electrique, mais elle est très rarement utilisée en clinique. Plusieurs autres méthodes tentent de produire des images de l'impédance électrique des tissus, mais elles n'en sont à l'heure actuelle qu'au stade de recherche et développement.

La tomographie d'impédance électrique

La technique la plus avancée aujourd'hui se nomme la Tomographie d'Impédance Electrique, abrégé en EIT pour "Electrical Impedance Tomography". Dans cette technique, des dizaines d'électrodes sont placées sur le patient. Un courant électrique - suffisamment faible pour être inoffensif - est injecté entre deux électrodes et le potentiel dans le tissu est mesuré par toutes les autres, comme représenté sur le schéma ci-dessous. Puis on change successivement d'électrodes d'injection afin d'avoir un ensemble de mesures. EIT_fr.svg

On applique un courant électrique par deux électrodes, et on mesure la différence de potentielle avec les autres électrodes placées autour de la région d'intéret.
A partir de l'ensemble des mesures, une image de la conductivité électrique peut être reconstruite. Il s'agit d'un problème inverse dit "mal posé" à cause du faible nombre de mesures comparé au nombre de points à reconstruire. Par exemple, on place typiquement 32 électrodes à la surface du corps du patient. Cela permet, en faisant des mesures deux par deux électrodes, de faire 32 x 32 mesures, soit environ 1000. Cela peut sembler considérable, mais c'est à comparer aux 10.000 pixels nécessaires pour faire une image "simple" de 100 pixels par 100 pixels, ce qui est très peu comparé aux images médicales courantes. Ainsi, malgré des progrès mathématiques importants et l'utilisation d'hypothèses de reconstruction, la résolution spatiale reste faible par rapport aux autres méthodes d'imagerie médicale. Cette technique est cependant utilisée cliniquement pour certaines pathologies du poumon, en complément d'une technique d'imagerie classique. Cela permet d'obtenir des images comme celle ci-dessous, qui représente une carte d'impédance électrique de la poitrine d'un patient. Si vous arrivez à distinguer les poumons, les os et les tissus mous, bravo. EIT3.jpg
Reconstruction de l'impédance électrique de la poitrine d'un patient par la méthode de tomographie d'impédance électrique (source indiquée par l'auteur)
Il existe également un appareil utilisé cliniquement nommé T-scan, basé sur ce principe. Cet appareil permet de détecter des cancers du sein par l'injection dans le corps d'une patiente d'un courant électrique récupéré au niveau du sein. Au niveau du sein, on suppose que le courant se propage de manière approximativement rectiligne. Si un courant anormal est détecter, cela peut indiquer la présence de nodules cancéreux.

Références

  • Le manuel d'instruction de l'appareil PulmoVista 500 de la société Dräger, qui contient une introduction et une procédure assez complètes sur la Tomographie d'Impédance Electrique
  • Si vous faites une recherche Google sur le T-scan, attention, ce n'est ni un équipement pour pneu de garage, ni une tétine pour dentiste. Consultez plutôt le dossier consacré au T-scan de la société Imaginis, qui commercialise le T-scan.
Mise à jour 10/05/2014 : correction du schéma sur la Tomographie d'Impédance Electrique.