RU2532524C1 - Способ определения соотношения между объемными кровотоками в парных органах или парных "областях интереса" - Google Patents
Способ определения соотношения между объемными кровотоками в парных органах или парных "областях интереса" Download PDFInfo
- Publication number
- RU2532524C1 RU2532524C1 RU2013137372/14A RU2013137372A RU2532524C1 RU 2532524 C1 RU2532524 C1 RU 2532524C1 RU 2013137372/14 A RU2013137372/14 A RU 2013137372/14A RU 2013137372 A RU2013137372 A RU 2013137372A RU 2532524 C1 RU2532524 C1 RU 2532524C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- interest
- radioactivity
- indicator
- paired
- approximated
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
Abstract
Изобретение относится к медицине, а именно к функциональной диагностике, и может быть использовано при оценке состояния микроциркуляции крови в конечностях пациента путем определения соотношения между объемными кровотоками в парных органах или парных «областях интереса» методом радионуклидной диагностики. Для этого в локтевую или иную вену предплечья устанавливают микрокатетер с двухходовым краном, к которому крепят два шприца. Один шприц содержит индикатор, объем которого не должен превышать 0,3-0,5 мл, а другой - физиологический раствор. Сразу после введения индикатора в катетер, его «проталкивают» далее физиологическим раствором из второго шприца. Регистрируют излучение гамма-камерой с построением зависимости «радиоактивность-время». Нормируют зависимости «радиоактивность-время» на площадь избранных «областей интереса» y1(t)/S1, y2(t)/S2 с построением исходных кривых «радиоактивность-время» y1(t), y2(t), которые аппроксимируются ортогональными полиномами α1(t), α2(t) в виде параметрической кривой ψ[α1(t), α2(t)], на которой выбирается прямолинейный участок между точками t1 и t2 для дальнейшей линейной аппроксимации, которая проводится методом наименьших квадратов и представляется прямой линией y=kx+b. При этом y - аппроксимированная радиоактивность в 1-й «области интереса», x - аппроксимированная радиоактивность во 2-й «области интереса», k=tgα, где α - угол наклона прямой линии к оси абсцисс, b - отрезок на оси y от начала системы координат до точки пересечения прямой с осью y. Искомое соотношение D определяется как
где Q1 - объемный кровоток (мл/мин) в 1-й «области интереса»,Q2 - объемный кровоток (мл/мин) во 2-й «области интереса». Способ обеспечивает своевременную и точную диагностику патологии конечности за счет определения объемного кровотока в области интереса исследуемой конечности относительно этого показателя в контрлатеральной конечности. 1 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 пр.
Description
Изобретение относится к медицине, а именно к диагностике состояния микроциркуляции крови в конечностях пациента радиоизотопным методом.
В настоящее время клиника испытывает необходимость определения величин кровотока в органах или тканях. Решению этого вопроса посвящены работы многих исследователей: Meier P. and Zierler K.L. (1954), В.Л. Фролов с соавт.(1980), Todo Y. et al. (1986), Parkin A. et al. (1986), Peters A. et al. (1987) и др. Однако предпосылки, представленные в работах этих авторов, а именно: необходимость мгновенной или "болюсной" инъекции индикатора в кровеносное русло (Newman E.V. et al. - 1951), быстрота его смешивания с кровью (Todo Y. et al. - 1986, Parkin A. et al. - 1986, Peters A. et al. 1987 и др.), трудности работы с коррекцией рециркуляции индикатора (Meier P. and Zierler K.L. - 1954) не удовлетворяют требованиям современной клиники.
Основы вычисления объемного кровотока в конечностях пациента радиоизотопным методом заложены Stewart G.N. в конце XIX и начале XX века (The pulmonary circulation time, the quantity of blood in the lungs and the output of the heart. - Am. J. Physiol., 1921, v.58, p.20-44). В частности, объемный кровоток Q вычисляется по формуле:
Q=V/MTT,
где V - объем крови в "области интереса"; МТТ - среднее время движения индикатора в пределах избранной области органа или ткани.
Однако, при отсутствии возможности измерений объема циркулирующей крови абсолютные значения кровотока в мл/мин получить невозможно.
Известен также способ исследования кровотока венозного русла нижних конечностей с вычислением линейной скорости и его процентного соотношения в избранных ROIs (Патент RU 2110210 C1, 1998).
Однако в этом способе исследования выполнены с использованием анализа распределения в русле легочной артерии 99mTc-макроагрегатов альбумина сыворотки человека. Иными словами, дается информация не о величинах движения крови в зоне интереса, так как о перемещении крови в каком-либо участке сосудистого русла можно судить только на основании анализа ее динамики, т.е. регистрировать, например, зависимость изменений скорости счета или плоскостные характеристики крови во времени.
Наиболее близким способом по совокупности признаков к заявляемому объекту является способ анализа кровотока в конечностях радионуклидным методом, предусматривающий внутривенное введение радионуклида (индикатора) с регистрацией излучения гамма-камерой с построением зависимости «радиоактивность-время» и вычислением искомого соотношения (патент US 0655432, 2005), который был выбран нами в качестве прототипа.
Существенным недостатком в этом способе является недоучет индикатора, находящегося в ROI, а также индикатора, уходящего из нее (ROI) в то же самое время, что снижает точность способа. Дело в том, что необходимо учитывать как индикатор, находящийся в данный момент в «поле зрения» детектора, так и индикатор, проходящий в «поле зрения» детектора по артериальной системе и уходящий из него - по венозной системе.
Целью изобретения является повышение точности измерений. Она достигается тем, что в способе определения соотношения между объемными кровотоками в парных органах или парных «областях интереса» методом радионуклидной диагностики предусматривается внутривенное введение радионуклида (индикатора) с регистрацией излучения гамма-камерой с построением зависимости «радиоактивность-время» и вычислением искомого соотношения, пациенту перед началом исследования в локтевую или иную вену предплечья устанавливают микрокатетер с двухходовым краном, к которому крепят два шприца, один из которых содержит искомый индикатор, объем которого не должен превышать 0,3-0,5 мл, а другой - физиологический раствор; сразу после введения индикатора в катетер, его «проталкивают» далее физиологическим раствором из второго шприца, а зависимости «радиоактивность-время» нормируются на площадь избранных «областей интереса» y1(t)/S1, y2(t)/S2 с построением исходных кривых «радиоактивность-время» y1(t), y2(t), которые аппроксимируются ортогональными полиномами α1(t), α2(t) в виде параметрической кривой ψ[α1(t), α2(t)], на которой выбирается прямолинейный участок между точками t1 и t2, для дальнейшей линейной аппроксимации, которая проводится методом наименьших квадратов и представляется прямой
y=kx+b,
где y - аппроксимированная радиоактивность в 1-й «области интереса»,
x - аппроксимированная радиоактивность во 2-й «области интереса»,
k=tgα, где α - угол наклона прямой линии к оси абсцисс,
b - отрезок на оси y от начала системы координат до точки пересечения прямой с осью y,
а искомое соотношение определяется как
где Q1 - объемный кровоток (мл/мин) в 1-й области интереса»,
Q2 - объемный кровоток (мл/мин) во 2-й «области интереса».
Способ определения соотношения между объемными кровотоками в парных органах или в парных «областях интереса» методом радионуклидной диагностики предусматривает проведение следующих последовательных операций:
1) пациенту в локтевую или иную вену предплечья устанавливают микрокатетер с двухходовым краном (браунюлю), к которому крепят два шприца, один из которых содержит искомый индикатор (его объем не должен превышать 0,3-0,5 мл), а другой - физиологический раствор. До фиксации шприца с индикатором к катетеру его помещают в защитный кожух, обеспечивающий во время манипуляций с ним существенное снижение облучения медицинского персонала. Сразу по окончании введения индикатора в катетер его «проталкивают» далее физиологическим раствором из второго шприца, что формирует «болюсное», т.е. компактное продвижение индикатора до избранной «области интереса»;
исходная информация (рис.1) - кривые "радиоактивность-время" y1(t), y2(t), полученные из "областей интереса" над стопами правой и левой нижних конечностей. Иными словами, кривые «радиоактивность-время» нормируются на площадь избранных «областей интереса» y1(t)/S1. y2(t)/S2 с получением кривых φ1(t) и φ2(t);
2) исходные кривые «радиоактивность-время» y1(t) и y2(t) аппроксимируются ортогональными полиномами α1(t), α2(t);
3) вновь полученная графическая информация [α1(t), α2(t)] представляется в виде параметрической кривой, под которой понимается функция ψ[α1(t), α2(t)]. Иными словами (рис.2) - на параметрической кривой выбирают прямолинейный участок, между точками t1 и t2, для дальнейшей линейной аппроксимации.
Линейная аппроксимация проводится методом наименьших квадратов и представляется прямой линией: на (рис.3) представлен график прямой линии, аппроксимирующей участок параметрической кривой - y=kx+b, где
y - аппроксимированная радиоактивность в 1-й «области интереса»,
x - аппроксимированная радиоактивность во 2-й «области интереса»,
k=tgα, где α - угол наклона прямой линии к оси абсцисс,
b - отрезок на оси y от начала системы координат до точки пересечения прямой с осью y.
Искомое соотношение определяется как
где Q1 - объемный кровоток (мл/мин) в 1-й «области интереса»,
Q2 - объемный кровоток (мл/мин) во 2-й «области интереса».
Этот алгоритм работает в том случае, если 1-я «область интереса» принята за область, с которой сравнивают искомую «область интереса».
Если за такую область принята 2-я «область интереса», то D=(1-k)·100%, где k=Q1/Q2.
Таким образом, измеряемая величина D - процент отличия объемного кровотока в стопе или голени исследуемой конечности относительно величины данного показателя в соответствующем сегменте контрлатеральной конечности.
Далее (рис.4) представлен алгоритм величин соотношения объемных кровотоков в парных органах или парных "областях интереса".
Клиническое использование способа оценки кровоснабжения в парных органах или парных "областях интереса".
1. На основе представленной методологии в представленных здесь конечностях формируется кривая зависимости "радиоактивность-время".
2. Анализ кривой обеспечивает определение объемного кровотока в области интереса исследуемой конечности относительно этого показателя в контрлатеральной конечности.
3. Сопоставление амплитуд конечной части кривых "радиоактивность-время", находящихся в состоянии равновесия, создает условия вычисления относительных объемов крови;
4. Получаемые величины кровоснабжения в сегменте исследуемой конечности оцениваются в процентах по отношению к подобного рода показателям в контрлатеральной конечности.
В качестве примера представлено обследование больного Л-в, 56 лет, страдающего критической ишемией левой стопы (рис.5).
В статической форме сцинтиграммы хорошо видны правая (п) и левая (л) ноги больного. В динамической форме (внизу и слева) ноги представлены в виде ежесекундных изображений: в течение первых 16 секунд видны лишь "намеки на присутствие" правой ноги.
Соответственно, подобного рода информация свидетельствует о наличии выраженной воспалительной реакции в левой ноге. Причем, эта реакция сосредоточена, в основном, в левой стопе: вблизи ее пальцев находится круглый участок белого цвета (стрелка), фиксирующий язву.
Естественно, при анализе кривых "радиоактивность-время" кривая левой стопы существенно более выражена в сравнении с аналогичным участком правой стопы: величина кровотока в левой стопе (л) преобладала над соответствующим кровотоком в правой стопе на 319% (в 3,2 раза), а объем крови - на 150% или в 1.5 раза.
Литература.
1. Meier P. and Zierler K.L. On the theory of the indicator-dilution method for measurement of blood flow and volume. J. Appl. Physiol., 1954, v.6, p.731.
2. Parkin A., Robinson P.G., Wiggins P.A., Levenson S.H., Salter C.P., Mattehews I.F., Ware F.M. The measurement of limb blood flow using technetium-labelled red cells. Br. J. Radiol., 1986, v.59, p.493-407.
3. Peters A.M., Brown J., Hartnell G.G., Myers M.J., Haskel C, Lavender J.P. Non-invasive measurement of renal blood flow with 99m-Tc-DTPA: comparison with radioabelled microsheres. Cardiovasc. Res., 1987, v.21, p.830-834.
4. Todo Y., Tanimoto M., Yamamoto Т., Iwasaki T. Radionuclide assessment of peripheral hemodynamics: a new technique for measurement of forearm blood volume and flow. J. Nucl. Med., 1986, v.27, p.192-197.
5. Фролов B.K., Коптев И.В. Радионуклидные измерения величины объемного кровотока в голенях. Мед. радиология, 1980, №1, стр.24-28.
Claims (2)
1. Способ определения соотношения между объемными кровотоками в парных органах или парных «областях интереса» методом радионуклидной диагностики, предусматривающий внутривенное введение радионуклида (индикатора) с регистрацией излучения гамма-камерой с построением зависимости «радиоактивность-время» и вычислением искомого соотношения, отличающийся тем, что пациенту перед началом исследования в локтевую или иную вену предплечья устанавливают микрокатетер с двухходовым краном, к которому крепят два шприца, один из которых содержит искомый индикатор, объем которого не должен превышать 0,3-0,5 мл, а другой - физиологический раствор; сразу после введения индикатора в катетер, его «проталкивают» далее физиологическим раствором из второго шприца, а зависимости «радиоактивность-время» нормируются на площадь избранных «областей интереса» у1(t)/S1, y2(t)/S2 с построением исходных кривых «радиоактивность-время» y1(t), y2(t), которые аппроксимируются ортогональными полиномами α1(t), α2(t) в виде параметрической кривой Ψ[α1(t), α2(t)], на которой выбирается прямолинейный участок между точками t1 и t2, для дальнейшей линейной аппроксимации, которая проводится методом наименьших квадратов и представляется прямой линией
y=kx+b,
где y - аппроксимированная радиоактивность в 1-й «области интереса»,
x - аппроксимированная радиоактивность во 2-й «области интереса»,
k=tgα, где α - угол наклона прямой линии к оси абсцисс,
b - отрезок на оси y от начала системы координат до точки пересечения прямой с осью y,
а искомое соотношение D определяется как
где Q1 - объемный кровоток (мл/мин) в 1-й «области интереса»,
Q2 - объемный кровоток (мл/мин) во 2-й «области интереса»,
y=kx+b,
где y - аппроксимированная радиоактивность в 1-й «области интереса»,
x - аппроксимированная радиоактивность во 2-й «области интереса»,
k=tgα, где α - угол наклона прямой линии к оси абсцисс,
b - отрезок на оси y от начала системы координат до точки пересечения прямой с осью y,
а искомое соотношение D определяется как
где Q1 - объемный кровоток (мл/мин) в 1-й «области интереса»,
Q2 - объемный кровоток (мл/мин) во 2-й «области интереса»,
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что шприц, содержащий радионуклид, находится в защитном кожухе.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013137372/14A RU2532524C1 (ru) | 2013-08-09 | 2013-08-09 | Способ определения соотношения между объемными кровотоками в парных органах или парных "областях интереса" |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013137372/14A RU2532524C1 (ru) | 2013-08-09 | 2013-08-09 | Способ определения соотношения между объемными кровотоками в парных органах или парных "областях интереса" |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2532524C1 true RU2532524C1 (ru) | 2014-11-10 |
Family
ID=53382402
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013137372/14A RU2532524C1 (ru) | 2013-08-09 | 2013-08-09 | Способ определения соотношения между объемными кровотоками в парных органах или парных "областях интереса" |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2532524C1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2110210C1 (ru) * | 1995-05-19 | 1998-05-10 | Научный центр сердечно-сосудистой хирургии РАМН | Способ диагностики хронической венозной недостаточности |
| RU2257853C2 (ru) * | 2002-01-08 | 2005-08-10 | Казанский государственный медицинский университет | Способ оценки стадии ишемии нижних конечностей |
| WO2005072674A1 (en) * | 2002-03-03 | 2005-08-11 | Flowmedic Limited | A portable device for the enhancement of circulation of blood and lymph flow in a limb |
| UA46420U (ru) * | 2009-06-01 | 2009-12-25 | Татьяна Павловна Сатаева | Способ реабилитации больных после нефрэктомии |
| UA72840U (ru) * | 2012-03-15 | 2012-08-27 | Национальный Институт Рака | Способ радионуклидной диагностики метастазов медуллярного рака щитовидной железы в лимфатические узлы шеи и средостения у больных после хирургического лечения |
-
2013
- 2013-08-09 RU RU2013137372/14A patent/RU2532524C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2110210C1 (ru) * | 1995-05-19 | 1998-05-10 | Научный центр сердечно-сосудистой хирургии РАМН | Способ диагностики хронической венозной недостаточности |
| RU2257853C2 (ru) * | 2002-01-08 | 2005-08-10 | Казанский государственный медицинский университет | Способ оценки стадии ишемии нижних конечностей |
| WO2005072674A1 (en) * | 2002-03-03 | 2005-08-11 | Flowmedic Limited | A portable device for the enhancement of circulation of blood and lymph flow in a limb |
| UA46420U (ru) * | 2009-06-01 | 2009-12-25 | Татьяна Павловна Сатаева | Способ реабилитации больных после нефрэктомии |
| UA72840U (ru) * | 2012-03-15 | 2012-08-27 | Национальный Институт Рака | Способ радионуклидной диагностики метастазов медуллярного рака щитовидной железы в лимфатические узлы шеи и средостения у больных после хирургического лечения |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Кудряшова Н.Е. и др. Оценка степени ишемии тканей радионуклидным методом при остром тромбозе магистральных артерий нижних конечностей. Вестник рентгенологии и радиологии, 2007, 5, с.32-39. Вагнер Т.Е. Критерии степени ишемии и жизнеспособности тканей при острой артериальной непроходимости нижних конечностей по данным радионуклидных методов исследования: Автореф. дисс. к.м.н. - М., 1981, 20 с. Bhatnagar A, et al., Diagnosis, characterisation and evaluation of treatment response of frostbite using pertechnetate scintigraphy: a prospective study., Eur J Nucl Med Mol Imaging. 2002 Feb;29(2):170-5., реферат, найдено из Интернет на сайте: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11926378 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4537681B2 (ja) | 血流解析装置 | |
| Rådegran | Limb and skeletal muscle blood flow measurements at rest and during exercise in human subjects | |
| CN116133598A (zh) | 磁共振成像中的去氧血红蛋白 | |
| JP5612565B2 (ja) | 画像化技術 | |
| Appelgren | Methods of recording tumor blood flow | |
| BR0212874A2 (pt) | dispositivo e sistema para o diagnóstico não invasivo da função respiratória anormal, e, métodos para o diagnóstico da função respiratória anormal, para a medição da resposta à ressuscitação, para a medição da eficiência da ventilação alveolar e para a medição da resposta cardìaca de um paciente | |
| Greene et al. | Distensibility of arteries in human hypertension | |
| Hur et al. | Quantitative assessment of foot blood flow by using dynamic volume perfusion CT technique: a feasibility study | |
| Stewart et al. | Hepatic perfusion in a tumor model using DCE-CT: an accuracy and precision study | |
| Brix et al. | Biology of lymphedema | |
| BASRAN et al. | A noninvasive technique for monitoring lung vascular permeability in man | |
| Hasanin et al. | The ability of pulse oximetry-derived peripheral perfusion index to detect fluid responsiveness in patients with septic shock | |
| Jeong et al. | Estimation of renal function using kidney dynamic contrast material-enhanced CT perfusion: accuracy and feasibility | |
| Okwose et al. | Comparison of cardiac output estimates by bioreactance and inert gas rebreathing methods during cardiopulmonary exercise testing | |
| Minhas et al. | Imaging assessment of endothelial function: an index of cardiovascular health | |
| JP5039111B2 (ja) | 血流解析装置 | |
| RU2532524C1 (ru) | Способ определения соотношения между объемными кровотоками в парных органах или парных "областях интереса" | |
| EP1679035A1 (en) | Device for analysis and measurement of images and medical signals | |
| Lin et al. | Quantitative blood flow measurements in the small animal cardiopulmonary system using digital subtraction angiography | |
| Peelukhana et al. | Benefit of cardiac N-13 PET CFR for combined anatomical and functional diagnosis of ischemic coronary artery disease: a pilot study | |
| Akohov et al. | Aortic volume determines global end-diastolic volume measured by transpulmonary thermodilution | |
| CN107773261A (zh) | 带有重叠的计划信息的x光拍摄 | |
| Tan et al. | Dispersal kinetics of deuterated water in the lungs and airways following mouth inhalation: real-time breath analysis by flowing afterglow mass spectrometry (FA-MS) | |
| RU2772333C1 (ru) | Способ расчета виртуальной динамической нефросцинтиграфии | |
| Ewing et al. | Dynamic Contrast-Enhanced Magnetic Resonance Imaging in Brain Tumors |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150810 |