RU2544099C1 - Способ диагностики гиперинфляции легких - Google Patents
Способ диагностики гиперинфляции легких Download PDFInfo
- Publication number
- RU2544099C1 RU2544099C1 RU2014105234/14A RU2014105234A RU2544099C1 RU 2544099 C1 RU2544099 C1 RU 2544099C1 RU 2014105234/14 A RU2014105234/14 A RU 2014105234/14A RU 2014105234 A RU2014105234 A RU 2014105234A RU 2544099 C1 RU2544099 C1 RU 2544099C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vox
- expiratory
- lungs
- lung
- hyperinflation
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Abstract
Изобретение относится к медицине и может быть использовано для диагностики гиперинфляции легких. Способ включает определение превышения экспираторной воздухонаполненности легких путем анализа данных компьютерной томографии, выполненной в экспираторную фазу дыхания, с построением трехмерных моделей в денситометрическом диапазоне от -850 HU и ниже и измерением параметров экспираторной воздухонаполненности правого (ЭВП) и левого легкого (ЭВЛ) в вокселях (vox). При ЭВП больше 112 vox. и/или ЭВЛ больше 87 vox. диагностируют гиперинфляцию легких. Способ обеспечивает дифференцированную оценку объема изменений в правом и левом легком, что позволяет проводить дифференциальную диагностику различных заболеваний и состояний легких. 4 ил., 3 пр., 1 табл.
Description
Изобретение относится к области медицины, а именно к пульмонологии и рентгенологии.
Прототипом избран способ исследования и диагностики нарушений вентиляционной функции легких - бодиплетизмография, состоящий в определении объема воздуха в легких путем регистрации изменений давления внутри герметичной кабины при выполнении различных дыхательных маневров [Gosselink R., Stam H. Lung function testing // European Respiratory Society Monograph. 2005. Vol.31. P.15-43].
Известный способ имеет следующие недостатки:
а) полученный результат измерения остаточного объема легких (ООЛ) имеет интеграционное значение, т.е. суммарно оценивается гиперинфляция обоих легких, что не позволяет точно оценить локализацию вентиляционных нарушений отдельно в каждом легком;
б) метод не позволяет диагностировать структурные нарушения легочной ткани и визуально оценить причину нарушений вентиляции.
Цель изобретения заключается в расширении возможности диагностики нарушений вентиляционной функции легких путем использования данных компьютерной томографии и, в частности, технологии трехмерного моделирования.
Заявляемый способ включает в себя следующие приемы:
а) проводится компьютерная томография в экспираторную фазу дыхания;
б) производится построение трехмерной модели воздухонаполненности легких в заданном денситометрическом диапазоне от минус 850 HU и ниже, соответствующему плотности воздуха;
в) из полученной трехмерной модели воздухонаполненности удаляется изображение трахеи и главных бронхов, с целью дифференцировки правого и левого легкого;
г) производится подсчет объема правого и левого легкого, в результате измерений получается два параметра, измеряемых в векселях (voxels, объемные единицы, сокращенно - vox.): ЭВП - экспираторная воздухонаполненность правого легкого, ЭВЛ - экспираторная воздухонаполненность левого легкого;
д) на основании отличия данных параметров от контрольных значений делается вывод о наличии гиперинфляции. В качестве контрольного значения при оценке ЭВП принимается значение 112 vox., при оценке ЭВЛ 87 vox. (контрольные значения получены при исследовании группы здоровых людей в количестве 16 человек, изображение трехмерной модели воздухонаполненности здорового человека в экспираторную фазу исследования представлено на Фиг.1).
Таким образом, повышение показателя ЭВП или ЭВЛ в сравнении с контрольными показателями будет свидетельствовать о гиперинфляции.
Ниже приводятся три примера использования заявляемого способа.
Пример 1. Больной А., 35 лет. Клинический диагноз: Бронхиальная астма, средней степени тяжести.
По результатам компьютерной томографии произведено построение трехмерной модели экспираторной воздухонаполненности. Отмечено повышение показателя ЭВП до 320 vox. и ЭВЛ до 276 vox. (Фиг.2). Для сравнения приводятся данные выполненной бодиплетизмографии: ООЛ в пределах нормы (96% от должной величины).
Данный пример свидетельствует о гиперинфляции обоих легких, которая по результатам бодиплетизмографии зафиксирована не была.
Пример 2. Больная З., 46 лет. Клинический диагноз: Посттуберкулезный кальциноз левого главного бронха.
По данным компьютерной томографии визуально выявлены нарушения структуры левого верхнедолевого бронха (в виде кальциноза стенок) и сужение его просвета. По результатам измерений отмечено повышение показателя ЭВЛ до 485 vox., показатель ЭВП в пределах нормы (54 vox.) (Фиг.3). Проведена бодиплетизмография, по данным которой отмечается повышение показателя ООЛ до 126% от должного значения.
Данный пример четко демонстрирует преимущество метода перед бодиплетизмографией, позволяя дифференцировать повышение экспираторной воздухонаполненности отдельно в левом легком, гиперинфляции правого легкого не зафиксировано.
Пример 3. Больной К., 57 лет. Клинический диагноз: Хроническая обструктивная болезнь легких.
По результатам измерений отмечено значительное повышение показателей ЭВП (до 2125 vox.) и ЭВЛ (до 1976 vox) (Фиг.4). По данным бодиплетизмографии отмечается значительное повышение показателя ООЛ до 197% от должного значения.
Данный пример демонстрирует гиперинфляцию в экспираторную фазу дыхания, коррелирующую с показателем ООЛ по данным бодиплетизмографии.
Предлагаемый метод прошел клиническую апробацию в клинике ФГБУ «ДНЦ ФПД» СО РАМП у 136 больных бронхиальной астмой различной степени тяжести, из них 51 с бронхиальной астмой легкого тяжести (БАЛТ), 79 - с бронхиальной астмой средней степени тяжести, 6 с бронхиальной астмой тяжелого течения (БАТТ). Также всем больным исследуемой группы была выполнена бодиплетизмография.
В качестве контрольной группы было выполнено исследование 16 здоровым добровольцам.
Результаты проведенных исследований приведены в таблице.
Таблица | ||||||||
Относительное количество (в % от числа больных в группе) с диагностированной гиперинфляцией легких | ||||||||
Увеличение показателя в сравнении с контрольной группой | БАЛТ, % | БАСТ, % | БАТТ, % | Общий показатель для всех групп БА, % |
||||
ЭВП | 37,6 | 50,6 | 100 | 47,8 | ||||
ЭВЛ | 41,1 | 53,2 | 100 | 50,7 | ||||
ООЛ | 31,4 | 30,4 | 83,3 | 33 |
Как следует из таблицы, гиперинфляция легких была диагностирована с помощью заявляемого метода у половины больных бронхиальной астмой всех степеней тяжести, в то время как по данным бодиплетизмографии - лишь в 33% случаев. Кроме того, с помощью трехмерных моделей в части случаев удалось определить неравномерность гиперинфляции с ее преобладанием в отдельно взятом легком, что может указывать на наличие сопутствующей патологии или фонового состояния в виде аномалии развития.
Таким образом, предлагаемый способ может быть эффективно использован для диагностики гиперинфляции легких.
Краткое описание чертежей
Фиг.1. Трехмерная модель воздухонаполненности легких здорового человека, построенная на основе данных компьютерной томографии, выполненной в экспираторную фазу дыхания. Построение выполнено в денситометрическом диапазоне от -850 HU и ниже (плотность соответствует воздуху). По данным измерений ЭВП 17 vox., ЭВЛ 14 vox., что соответствует норме.
Фиг.2. Трехмерная модель экспираторной воздухонаполненности легких больного БА, средней степени тяжести. Зафиксировано повышение экспираторной воздухонаполненности в обоих легких. ЭВП 320 vox., ЭВЛ 276 vox.
Фиг.3. Трехмерная модель экспираторной воздухонаполненности легких больной с кальцинозом левого главного бронха. Зафиксировано повышение экспираторной воздухонаполненности в левом легком до 320 vox., ЭВП в пределах нормы. Левый главный бронх значительно сужен, в сравнении с интактным правым главным бронхом.
Фиг.4. Трехмерная модель экспираторной воздухонаполненности легких больного ХОБЛ. Зафиксировано значительное повышение экспираторной воздухонаполненности, ЭВП 2125 vox., ЭВЛ 1976 vox.
Claims (1)
- Способ диагностики гиперинфляции легких, включающий определение превышения экспираторной воздухонаполненности легких, отличающийся тем, что производят анализ данных компьютерной томографии, выполненной в экспираторную фазу дыхания, построение трехмерных моделей в денситометрическом диапазоне от -850 HU и ниже с измерением параметров экспираторной воздухонаполненности правого легкого (ЭВП) и экспираторной воздухонаполненности левого легкого (ЭВЛ) в вокселях (vox) и при величине показателя ЭВП больше 112 vox. и/или ЭВЛ больше 87 vox. диагностируют гиперинфляцию легких.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014105234/14A RU2544099C1 (ru) | 2014-02-11 | 2014-02-11 | Способ диагностики гиперинфляции легких |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014105234/14A RU2544099C1 (ru) | 2014-02-11 | 2014-02-11 | Способ диагностики гиперинфляции легких |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2544099C1 true RU2544099C1 (ru) | 2015-03-10 |
Family
ID=53290404
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014105234/14A RU2544099C1 (ru) | 2014-02-11 | 2014-02-11 | Способ диагностики гиперинфляции легких |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2544099C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007140094A3 (en) * | 2006-05-26 | 2008-01-17 | Koninkl Philips Electronics Nv | Dynamic computed tomography imaging |
RU2321333C2 (ru) * | 2006-04-11 | 2008-04-10 | ГУ Научно-исследовательский институт кардиологии Томского научного центра Сибирского отделения Российской академии медицинских наук ГУ НИИ кардиологии ТНЦ СО РАМН | Способ диагностики скрыто протекающей хронической обструктивной болезни легких у пациентов с внебольничной пневмонией |
RU2341180C1 (ru) * | 2007-06-13 | 2008-12-20 | Государственное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования "Иркутский государственный институт усовершенствования врачей Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию" | Способ дифференциальной диагностики обструктивных заболеваний легких |
EP2189945A1 (en) * | 2008-11-21 | 2010-05-26 | A&P ip B.V. | Method of and arrangement for linking image coordinates to coordinates of reference model |
RU2503003C1 (ru) * | 2012-10-08 | 2013-12-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания" Сибирского отделения Российской академии медицинских наук (ФГБУ "ДНЦ ФПД" СО РАМН) | Способ прогноза прогрессирования нарушений бронхиальной проходимости у больных хронической обструктивной болезнью легких |
-
2014
- 2014-02-11 RU RU2014105234/14A patent/RU2544099C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2321333C2 (ru) * | 2006-04-11 | 2008-04-10 | ГУ Научно-исследовательский институт кардиологии Томского научного центра Сибирского отделения Российской академии медицинских наук ГУ НИИ кардиологии ТНЦ СО РАМН | Способ диагностики скрыто протекающей хронической обструктивной болезни легких у пациентов с внебольничной пневмонией |
WO2007140094A3 (en) * | 2006-05-26 | 2008-01-17 | Koninkl Philips Electronics Nv | Dynamic computed tomography imaging |
RU2341180C1 (ru) * | 2007-06-13 | 2008-12-20 | Государственное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования "Иркутский государственный институт усовершенствования врачей Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию" | Способ дифференциальной диагностики обструктивных заболеваний легких |
EP2189945A1 (en) * | 2008-11-21 | 2010-05-26 | A&P ip B.V. | Method of and arrangement for linking image coordinates to coordinates of reference model |
RU2503003C1 (ru) * | 2012-10-08 | 2013-12-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания" Сибирского отделения Российской академии медицинских наук (ФГБУ "ДНЦ ФПД" СО РАМН) | Способ прогноза прогрессирования нарушений бронхиальной проходимости у больных хронической обструктивной болезнью легких |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
ИЛЬИН А.В. и др. 3Д-волюметрия как метод количественной оценки воздухонаполненности легких у больных бронхиальной астмой с помощью мультиспиральной компьютерной томографии// Системный анализ в медицине, мат.VI межд.науч.конф., Благовещенск, 29-30 мая 2012 г, с. 33-36. ЛЕНШИН А.В. и др. Прогрессирующая легочная дистрофия как один из вариантов буллезной эмфиземы легких// Бюлл. Физиологии и патологии дыхания, вып.45, Благовещенск, 2012, с. 104-114. PARR D.G. et al. Detection of emphysema progression in alpha 1-antitrypsin deficiency using CT densitometry; methodological advances// Respir Res. 2008 Feb 13;9:21, реф. PubMed, найдено [28.08.2014] из Интернет www.pubmed.com . ZAPOROZHAN J. et al. Paired inspiratory/expiratory volumetric thin-slice CT scan for emphysema analysis: comparison of different quantitative evaluations and pulmonary function test// Chest. 2005 Nov;128(5):3212-20, реф. PubMed * |
реф. DWPI. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6318178B2 (ja) | 機能的呼吸イメージングに基づいて呼吸疾患を決定する装置の作動方法 | |
Matsuoka et al. | Airway dimensions at inspiratory and expiratory multisection CT in chronic obstructive pulmonary disease: correlation with airflow limitation | |
US20170329927A1 (en) | System and method for analyzing airway-pulmonary response using computational fluid dynamics to diagnose and monitoring potential health anomalies | |
Higano et al. | Bronchopulmonary dysplasia from chest radiographs to magnetic resonance imaging and computed tomography: adding value | |
Ohno et al. | Comparison of capability of dynamic O2-enhanced MRI and quantitative thin-section MDCT to assess COPD in smokers | |
Gorska et al. | Comparison of endobronchial ultrasound and high resolution computed tomography as tools for airway wall imaging in asthma and chronic obstructive pulmonary disease | |
Yamashiro et al. | Intrathoracic tracheal volume and collapsibility on inspiratory and end-expiratory CT scans: correlations with lung volume and pulmonary function in 85 smokers | |
Adamczyk et al. | Usefulness of computed tomography virtual bronchoscopy in the evaluation of bronchi divisions | |
Khalmatova et al. | Modern methods for diagnosing the function of external respiration in children with bronchial asthma | |
Gunatilaka et al. | Neonates with tracheomalacia generate auto-positive end-expiratory pressure via glottis closure | |
Ochs et al. | Prevalence of tracheal collapse in an emphysema cohort as measured with end-expiration CT | |
RU2544099C1 (ru) | Способ диагностики гиперинфляции легких | |
Nagao et al. | Quantitative analysis of pulmonary emphysema: three-dimensional fractal analysis of single-photon emission computed tomography images obtained with a carbon particle radioaerosol. | |
Hoffstein et al. | In vivo estimation of tracheal distensibility and hysteresis in normal adults | |
JP6273940B2 (ja) | 画像解析装置、画像撮影システム及び画像解析プログラム | |
Dolyniuk et al. | Relationship of tracheal size to maximal expiratory airflow and density dependence | |
Crapo | Carbon monoxide diffusing capacity (transfer factor) | |
RU2579423C2 (ru) | Способ ранней диагностики заболеваний легких в молодом возрасте | |
Farhadi et al. | Role of spirometry in detection of nasal obstruction | |
CA2985500A1 (en) | A method of analysing an image for assessing a condition of an organ of a patient | |
Lutfi | Vital capacity derived spirometric measurements | |
Storoni et al. | Bronchial obstruction in osteogenesis imperfecta can be detected by forced oscillation technique | |
JP3264536B2 (ja) | 換気・ガス交換機能の総合的評価および立体的表示方法ならびに装置 | |
RU2749486C1 (ru) | Способ оценки функции носового дыхания | |
RU2799890C1 (ru) | Способ ранней диагностики нарушений проходимости дыхательных путей |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160212 |