RU2653994C1 - Способ количественной оценки объема нарушений перфузии легких - Google Patents

Способ количественной оценки объема нарушений перфузии легких Download PDF

Info

Publication number
RU2653994C1
RU2653994C1 RU2017116669A RU2017116669A RU2653994C1 RU 2653994 C1 RU2653994 C1 RU 2653994C1 RU 2017116669 A RU2017116669 A RU 2017116669A RU 2017116669 A RU2017116669 A RU 2017116669A RU 2653994 C1 RU2653994 C1 RU 2653994C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
volume
lungs
perfusion
lung
interpreted
Prior art date
Application number
RU2017116669A
Other languages
English (en)
Inventor
Алексей Аркадьевич Аншелес
Владимир Борисович Сергиенко
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Российский кардиологический научно-производственный комплекс" Министерства здравоохранения России (ФГБУ "РКНПК" МЗ РФ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение "Российский кардиологический научно-производственный комплекс" Министерства здравоохранения России (ФГБУ "РКНПК" МЗ РФ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение "Российский кардиологический научно-производственный комплекс" Министерства здравоохранения России (ФГБУ "РКНПК" МЗ РФ)
Priority to RU2017116669A priority Critical patent/RU2653994C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2653994C1 publication Critical patent/RU2653994C1/ru

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/03Computed tomography [CT]

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Nuclear Medicine (AREA)

Abstract

Изобретение относится к медицине, а именно к клинической кардиологии, и может быть использовано при проведении количественной оценки нарушений перфузии легких. Для этого выполняют однофотонно-эмиссионную компьютерную томографию (ОЭКТ) и низкодозовую рентгеновскую компьютерную томографию (КТ) грудной клетки. Полученные КТ-данные используют для расчета анатомического объема легких, а ОЭКТ-данные используют для вычисления объема перфузируемой части легких. Объем дефекта перфузии легких, выраженный в процентах от общего объема легких, вычисляют по формуле
Figure 00000005
где V%d - объем дефекта перфузии легких, VlCT - объем легких по данным КТ, VlSPECT - объем перфузируемой части легких по данным ОЭКТ. При значениях V%d от 0 до 10% результат исследования трактуют как норму. При 11%<V%d<20% результат исследования трактуют как умеренные нарушения перфузии легких. При значениях V%d>21% - трактуют как выраженные нарушения перфузии легких. Способ обеспечивает наиболее точную количественную оценку нарушений перфузии легких, что позволяет, в том числе, и отслеживать динамику в ходе проведения различных видов терапии. 3 ил., 2 пр.

Description

Изобретение относится к медицине, а именно к клинической кардиологии, и может быть использовано для количественной оценки нарушений перфузии легких по данным однофотонно-эмиссионной и рентгеновской компьютерной томографии (ОЭКТ/КТ).
Радионуклидные методы играют важнейшую роль в диагностическом алгоритме у пациентов, в том числе с легочной гипертензией (ЛГ) различной этиологии. Вентиляционно-перфузионная сцинтиграфия и однофотонно-эмиссионная томография (ОЭКТ) легких является методом выбора для скрининга пациентов с ЛГ на предмет выявления хронического тромбоэмболического поражения легких (ХТЛГ).
(Galie N., Humbert М., Vachiery J.L., et al. 2015 ESC/ERS Guidelines for the diagnosis and treatment of pulmonary hypertension: The Joint Task Force for the Diagnosis and Treatment of Pulmonary Hypertension of the European Society of Cardiology (ESC) and the European Respiratory Society (ERS): Endorsed by: Association for European Paediatric and Congenital Cardiology (AEPC), International Society for Heart and Lung Transplantation (ISHLT). Eur Heart J. 2016. 37(1): 67-119.)
В основе метода перфузионной сцинтиграфии легких лежит временная эмболизация артериолярно-капиллярного русла легких после внутривенного введения радиофармпрепарата (РФП) на основе меченых макроагрегатов или микросфер, чаще всего альбумина человеческой сыворотки, меченных технецием-99m (99mTc-МАА). Чем больше капилляров подвергается эмболизации, тем интенсивнее визуализируемое включение РФП в этой области легких. Наличие зон отсутствия или снижения накопления РФП свидетельствует о нарушении в них кровотока (перфузии).
Характерным для ХТЛГ является наличие дефектов перфузии, повторяющих контуры соответствующей единицы сегментации легких (субсегментарный, сегментарный, долевой дефект, аперфузия легкого). При легочной гипертензии (ЛГ) распределение РФП чаще диффузно неравномерное (мозаичное), что указывает на распространенные нарушения перфузии легких на уровне микроциркуляции.
Известен также способ количественной оценки нарушений перфузии легких, включающий ингаляцию радиофармпрепарата и проведение последующей перфузионной сцинтиграфии легких с оценкой накопления радиофармпрепарата в легком.
(патент РФ №2391910, опубл. 20.06.2010 г.)
Основным недостатком данных методик на сегодняшний день является отсутствие количественной оценки объема визуализируемых нарушений перфузии. При планарной сцинтиграфии легких стандартным является определение относительной перфузии каждого легкого по зонам Веста, однако эти измерения неточны вследствие эффекта суммации. Количественная оценка нарушений перфузии легких по данным ОЭКТ не стандартизирована, что препятствует использованию метода для динамического наблюдения пациентов.
Задачей изобретения является разработка эффективного, точного и более чувствительного способа количественной оценки объема нарушений перфузии легких, в том числе для наблюдения пациентов в динамике при проведении терапии.
Технический результат изобретения заключается в повышении эффективности, чувствительности и точности количественной оценки нарушений перфузии легких.
Это достигается тем, что в заявляемом способе количественной оценки нарушений перфузии легких, согласно изобретению, выполняют однофотонно-эмиссионную компьютерную томографию (ОЭКТ) и низкодозовую рентгеновскую компьютерную томографию (КТ) грудной клетки, полученные КТ-данные используют для расчета анатомического объема легких, а ОЭКТ-данные используют для вычисления объема перфузируемой части легких, при этом объем дефекта перфузии легких, выраженный в процентах от общего объема легких, вычисляют по формуле
Figure 00000001
где V%d - объем дефекта перфузии легких, VlCT - объем легких по данным КТ, VlSPECT - объем перфузируемой части легких по данным ОЭКТ. При значениях V%d от 0 до 10% результат исследования трактуют как норму, при 11%<V%d<20% результат исследования трактуют как умеренные нарушения перфузии легких, при значениях V%d>21% - выраженные нарушения перфузии легких.
Способ осуществляется следующим образом.
Для количественной оценки объема нарушений перфузии легких пациенту проводят однофотонную эмиссионную и компьютерную томографию (ОЭКТ/КТ).
Параметры записи КТ-данных: низкодозовый протокол, напряжение на трубке - 120 кВ, сила тока - 5 мА, время оборота трубки - 60 с, разрешение - 2 мм.
Параметры записи ОЭКТ-данных: РФП - 99 mTc-МАА, активность - 4 мКи (148 МБк), запись изображений легких - через 5 мин после введения РФП, угол между детекторами ОЭК-томографа - 180°, фотопик - 140.5 КэВ, ширина окна дискриминатора - 20%, угол вращения детекторов - 180°, число проекций - 32 (16×2), матрица - 64×64 пикселов, увеличение - ×1.00, разрешение - 6.3 мм, время записи одной проекции - 30 секунд, число импульсов на одну проекцию - не менее 70 тыс.
Реконструкцию проекций с получением томографических срезов проводят с помощью итеративного алгоритма OSEM. Обработку КТ- и ОЭКТ-данных осуществляют в стандартном пакете КТ-приложений с созданием VOI (объемных зон интереса). Для КТ-данных VOI создается с предустановленным пограничным значением отсечки "воздух" (-400HU), с дальнейшим отсечением других содержащих воздух структур (желудка, трахеи, бронхов, окружающей среды). Для ОЭКТ-данных VOI создается по максимальному значению пиксела, не допуская выхода VOI за границы легких по данным КТ. Тогда объем дефекта перфузии легких, выраженный в процентах от общего объема легких, будет выражаться формулой:
Figure 00000002
где V%d - объем дефекта перфузии легких, VlCT - объем легких по данным КТ, VlSPECT - объем перфузируемой части легких по данным ОЭКТ. При значениях V%d от 0 до 10% результат исследования трактуется как норма, при 11%<V%d<20% результат исследования трактуется как умеренные нарушения перфузии легких, при значениях V%d>21% говорят о выраженных нарушениях перфузии легких.
Примеры осуществления способа представлены подробным описанием и сопутствующими графическими материалами.
Пример 1.
Пример измерения объема неперфузируемой части (объема дефекта перфузии) легких. Пациент из группы нормы.
Фиг. 1-а. Объем легких по данным КТ (а)=2139 см3.
Фиг. 1-б. Объем легких по данным ОЭКТ (б)=2137 см3.
Объем дефекта перфузии легких вычисляли по предложенной формуле:
V%d=100%×(2139-2137)/2139=0.1%. Значение V%d=0.1%, соответствует норме.
Пример 2.
Пациент с идиопатической легочной гипертензией (ИЛГ), СДЛА=52 мм рт.ст.
Фиг. 3-а. Объем легких по данным КТ (а)=2296 см3.
Фиг. 3-б. Объем легких по данным ОЭКТ (б)=1802 см3.
Рассчитали V%d согласно предложенному способу:
Figure 00000003
Значение V%d=21.5% является патологическим (выраженные нарушения перфузии легких).
В ретроспективное исследование, посвященное определению диагностических возможностей нового метода определения нарушений перфузии легких, было включено 48 пациентов, которым была выполнена перфузионная ОЭКТ/КТ легких по указанному протоколу записи и обработки. 36 пациентов составили группу больных с легочной гипертензией (СДЛА>35 мм рт.ст.), из них 18 пациентов с ХТЛГ и 18 пациентов с ИЛГ. Группу контроля составили 12 пациентов без сердечно-сосудистых и системных заболеваний.
Результаты исследования.
По данным Эхо-КГ, СДЛА в группе пациентов с ЛГ составило 51±14 мм рт.ст. По данным КТ очаговых образований в легких выявлено не было, характерным было расширение легочного ствола (24±4 мм против 16±3 мм в группе нормы, р<0.05).
При ОЭКТ у всех пациентов с ЛГ распределение РФП в легких было неравномерным, у пациентов с ХТЛГ отмечалось наличие краевых субсегментарных и сегментарных дефектов различной локализации, у пациентов с ИЛГ отмечалось диффузно неравномерная перфузия легких без четких очаговых изменений. V%d в группе ЛГ в целом составило 21±9%, в частности, в группе ИЛГ V%d составило 19±7%, в группе ХТЛГ - 24±9% (р=0.18). В группе нормы V%d составило 3% (1-8) (р<0.005).
Таким образом, предложенный способ количественной оценки нарушений перфузии легких имеет следующие преимущества:
1. Получение количественных параметров объема нарушений перфузии легких полуавтоматическим и воспроизводимым способом, в том числе неочаговых (диффузных).
2. Использование указанных параметров позволяет сравнивать несколько исследований в динамике, в т.ч. оценивать эффект ЛАГ-специфической терапии.

Claims (3)

  1. Способ количественной оценки нарушений перфузии легких, отличающийся тем, что выполняют однофотонно-эмиссионную компьютерную томографию (ОЭКТ) и низкодозовую рентгеновскую компьютерную томографию (КТ) грудной клетки, полученные КТ-данные используют для расчета анатомического объема легких, а ОЭКТ-данные используют для вычисления объема перфузируемой части легких, при этом объем дефекта перфузии легких, выраженный в процентах от общего объема легких, вычисляют по формуле
  2. Figure 00000004
  3. где V%d - объем дефекта перфузии легких, VlCT - объем легких по данным КТ, VlSPECT - объем перфузируемой части легких по данным ОЭКТ, и при значениях V%d от 0 до 10% результат исследования трактуют как норму, при 11%<V%d<20% результат исследования трактуют как умеренные нарушения перфузии легких, при значениях V%d>21% - выраженные нарушения перфузии легких.
RU2017116669A 2017-05-12 2017-05-12 Способ количественной оценки объема нарушений перфузии легких RU2653994C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017116669A RU2653994C1 (ru) 2017-05-12 2017-05-12 Способ количественной оценки объема нарушений перфузии легких

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017116669A RU2653994C1 (ru) 2017-05-12 2017-05-12 Способ количественной оценки объема нарушений перфузии легких

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2653994C1 true RU2653994C1 (ru) 2018-05-15

Family

ID=62152824

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017116669A RU2653994C1 (ru) 2017-05-12 2017-05-12 Способ количественной оценки объема нарушений перфузии легких

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2653994C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2701922C1 (ru) * 2018-09-18 2019-10-02 Государственное бюджетное учреждение здравоохранения города Москвы "Научно-практический клинический центр диагностики и телемедицинских технологий Департамента здравоохранения города Москвы" (ГБУЗ "НПКЦ ДиТ ДЗМ") Способ скрининга рака легкого с помощью ультранизкодозной компьютерной томографии у пациентов с массой тела до 69 кг

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1139109A1 (en) * 2000-03-28 2001-10-04 Bracco International B.V. A method for magnetic resonance imaging of the lung
RU2391910C2 (ru) * 2008-06-23 2010-06-20 Государственное учреждение научно-исследовательский институт онкологии Томского Научного центра Сибирского отделения Российской академии медицинских наук (ГУ НИИ онкологии ТНЦ СО РАМН) Способ оценки нарушений вентиляции и перфузии в раннем послеоперационном периоде при радикальных вмешательствах на легких у онкологических больных
RU2452372C2 (ru) * 2006-10-03 2012-06-10 Дьюк Юниверсити СИСТЕМЫ И СПОСОБЫ ОЦЕНКИ ПЕРЕНОСА ГАЗА В ЛЕГКИХ, ИСПОЛЬЗУЯ MPT С ГИПЕРПОЛЯРИЗОВАННЫМ 129Xe

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1139109A1 (en) * 2000-03-28 2001-10-04 Bracco International B.V. A method for magnetic resonance imaging of the lung
RU2452372C2 (ru) * 2006-10-03 2012-06-10 Дьюк Юниверсити СИСТЕМЫ И СПОСОБЫ ОЦЕНКИ ПЕРЕНОСА ГАЗА В ЛЕГКИХ, ИСПОЛЬЗУЯ MPT С ГИПЕРПОЛЯРИЗОВАННЫМ 129Xe
RU2391910C2 (ru) * 2008-06-23 2010-06-20 Государственное учреждение научно-исследовательский институт онкологии Томского Научного центра Сибирского отделения Российской академии медицинских наук (ГУ НИИ онкологии ТНЦ СО РАМН) Способ оценки нарушений вентиляции и перфузии в раннем послеоперационном периоде при радикальных вмешательствах на легких у онкологических больных

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
АНШЕЛЕС А.А. Оценка структурно-функционального состояния миокарда по данным однофотонной эмиссионной компьютерной томографии в сравнении с другими методами визуализации у больных ишемической болезнью сердца. Авто дисс.к.м.н., М., 2012, "выводы". LIÉGINA SILVEIRA MARINHO et al. Assessment of regional lung ventilation by electrical impedance tomography in a patient with unilateral bronchial stenosis and a history of tuberculosis. J Bras Pneumol. 2013 Nov-Dec; 39(6): 742-746. *
АНШЕЛЕС А.А. Оценка структурно-функционального состояния миокарда по данным однофотонной эмиссионной компьютерной томографии в сравнении с другими методами визуализации у больных ишемической болезнью сердца. Автореферат дисс.к.м.н., М., 2012, "выводы". LI&Eacute;GINA SILVEIRA MARINHO et al. Assessment of regional lung ventilation by electrical impedance tomography in a patient with unilateral bronchial stenosis and a history of tuberculosis. J Bras Pneumol. 2013 Nov-Dec; 39(6): 742-746. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2701922C1 (ru) * 2018-09-18 2019-10-02 Государственное бюджетное учреждение здравоохранения города Москвы "Научно-практический клинический центр диагностики и телемедицинских технологий Департамента здравоохранения города Москвы" (ГБУЗ "НПКЦ ДиТ ДЗМ") Способ скрининга рака легкого с помощью ультранизкодозной компьютерной томографии у пациентов с массой тела до 69 кг

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Mehra et al. A stepwise approach to the visual interpretation of CT-based myocardial perfusion
Roach et al. Enhancing lung scintigraphy with single-photon emission computed tomography
Si-Mohamed et al. Head-to-head comparison of lung perfusion with dual-energy CT and SPECT-CT
Case et al. Taking the perfect nuclear image: quality control, acquisition, and processing techniques for cardiac SPECT, PET, and hybrid imaging
JP2011161220A (ja) 画像処理装置、x線コンピュータ断層撮像装置及び画像処理プログラム
Feng et al. Detection and quantification of acute reperfused myocardial infarction in rabbits using DISA-SPECT/CT and 3.0 T cardiac MRI
Eberl et al. SPECT imaging for radioaerosol deposition and clearance studies
Apostolopoulos et al. What is the benefit of CT-based attenuation correction in myocardial perfusion SPET
Crossett et al. Normal perfusion of the left ventricular myocardium using 320 MDCT
Bajc et al. Ventilation/perfusion SPECT imaging—diagnosing other cardiopulmonary diseases beyond pulmonary embolism
RU2653994C1 (ru) Способ количественной оценки объема нарушений перфузии легких
US20120213414A1 (en) Motion index for medical imaging data based upon grangeat&#39;s formula
Daisaki et al. Multi-bed-position acquisition technique for deep inspiration breath-hold PET/CT: a preliminary result for pulmonary lesions
Botvinick et al. A consideration of factors affecting the diagnostic accuracy of thallium-201 myocardial perfusion scintigraphy in detecting coronary artery disease
Vogel Quantitative aspects of myocardial perfusion imaging
Garcia et al. Quantative planar and tomographic thallium-201 myocardial perfusion imaging
Wechalekar et al. Pre-surgical evaluation of lung function
Węcławek et al. Imaging methods for pulmonary sarcoidosis
RU2701362C1 (ru) Способ диагностики острого инфаркта миокарда с использованием совмещенной однофотонно-эмиссионной и рентгеновской компьютерной томографии
Ilyushenkova et al. Diagnostic Efficacy of Cardiac Scintigraphy with 99mTc‐Pyrophosphate for Latent Myocardial Inflammation in Patients with Atrial Fibrillation
Shibutani et al. Characteristics of single-and dual-photopeak energy window acquisitions with thallium-201 IQ-SPECT/CT system
Nicol et al. Comparison of 64-slice cardiac computed tomography with myocardial perfusion scintigraphy for assessment of global and regional myocardial function and infarction in patients with low to intermediate likelihood of coronary artery disease
RU2628367C1 (ru) Способ количественной оценки нарушений перфузии миокарда правого желудочка по данным однофотонно-эмиссионной компьютерной томографии
Kumita et al. Serial assessment of left ventricular function during dobutamine stress by means of electrocardiographygated myocardial SPECT: Combination with dual-isotope myocardial perfusion SPECT for detection of ischemic heart disease
Goo et al. Basics and clinical application of CT for pulmonary functional evaluation