Способ определения объема жидкости в плевральной полости методом компьютерной томографии
METHOD FOR DETERMINING THE VOLUME OF FLUID IN THE PLEURAL CAVITY BY COMPUTED TOMOGRAPHY

Изобретение относится к области медицины, а именно к лучевой диагностике, компьютерной томографии, и может быть использовано для подсчета объема жидкости в плевральной полости методом компьютерной томографии.
Для подсчета объема жидкости в плевральной полости применяют различные способы.
Известна формула определения объема жидкости в плевральной полости методом компьютерной томографии по Hazlinger М. (Hazlinger М. Quantification of pleural effusion on CT by simple measurement/ M. Hazlinger, F. Ctvrtlik, K. Langova [et al.] //Biomed Pap Med Fac Univ Palacky Olomouc Czech Repub. - 2014. - Vol. 158. - №. 1. - P. 107-111). Этот способ имеет следующие недостатки. При подсчете объема жидкости используется лишь один размер - размер максимальной толщины полоски жидкости в аксиальной проекции, поэтому формула не учитывает различные варианты формы грудной клетки и, как следствие, плевральной полости, не учитывает особенности растекания жидкости по плевральной полости. Полученный таким методом объем показывает достоверные значения в объемах до 400 мл. При больших значениях формула имеет тенденцию к занижению значения объема (Song L. А quantitative evaluation of pleural effusion on computed tomography scans using B-spline and local clustering level set / L. Song, J. Gao, S. Wang [et al.] // Journal of X-ray science and technology. - 2017. - Vol. 25. - №. 6. - P. 887-905).
Известен способ подсчета объема плевральной жидкости "методом дисков" Симпсона при помощи программного обеспечения (Brenner D.E. Volume determinations in computed tomography / D.E. Brenner, N.O. Whitley, T.L. Houk [et al.] // Jama. - 1982. - Vol. 247. - №. 9. - C. 1299-1302). Суть метода заключается в обведении контуров жидкости каждые 5-10 срезов томограммы и затем автоматическое реконструирование и подсчет объема жидкости программой. Данный метод в настоящее время является "золотым стандартом" по точности подсчета жидкости. Однако недостатком метода является существенная времязатратность процесса обведения контуров жидкости. Время обведения одного легкого будет занимать около 40 минут.
В основу изобретения положена задача создания более точного и менее времязатратного способа определения объема жидкости в плевральной полости методом компьютерной томографии, учитывающего форму грудной клетки человека, особенности формы жидкости, обнаруженной в плевральной полости.
Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в способе определения объема жидкости в плевральной полости методом компьютерной томографии, заключающийся в том, что на КТ-изображении определяют длины отрезков:
A - длина максимального краниокаудального размера плеврального выпота в сагиттальной проекции,
B - максимальная ширина плеврального выпота в аксиальной плоскости среди всех сечений в аксиальной проекции,
D - длина отрезка, соединяющего границы плеврального выпота и лежащего на перпендикулярной к отрезку В линии к максимально отдаленной нижней границе плевральной жидкости, затем определяют объем жидкости по формуле
V=0,524*A*B*D.
Изобретение поясняется фиг. 1-4. Фиг. 1 демонстрирует 3D модель расположения жидкости внутри плевральной полости. На фиг. 2 и фиг. 3 показана схема построения размеров, необходимых для формулы, контуры большого и малого эллипсоида. На фиг. 4 показана схема построения размеров, при нестандартной форме плеврального выпота.
Для осуществления этого изобретения на снимке производят построение большого эллипсоида на середине размера максимальной ширины жидкости в аксиальной плоскости - размере В, при этом размер В должен быть максимальным среди всех сечений в аксиальной проекции, а если максимальный размер В пересекает уровень плевральной жидкости, строят новое сечение, проходящее через верхние края мениска жидкости длиной, равной этому максимальному размеру (см. фиг. 1-4). От этой же точки откладывают полуоси размеров эллипсоидов: А/2 - длину максимального краниокаудального размера плеврального выпота в саггитальной проекции, С - перпендикуляр, от максимального размера ширины жидкости в плевральной полости в аксиальной проекции к максимально отдаленной нижней границе плевральной жидкости, при этом длина перпендикуляра С должна быть максимальной. На фиг. 1 показано, что длина линии А1 практически равна длине линии А. Для того, чтобы построить малый эллипсоид, используют те же размеры А/2 и В/2, но в качестве третьей полуоси используем отрезок C-D, где D - длина отрезка, лежащего на перпендикуляре С от верхней границы плевральной жидкости до нижней границы жидкости; при этом если толщина плевральной жидкости неравномерна на выбранном сечении, то определяют С и D с таким условием, чтобы выполнялась геометрическая разность объемов. Таким образом получаем два полуэллипсоида, один из которых располагается по внешнему контуру плевральной жидкости, другой - по внутреннему краю. Вычитая из большего эллипсоида меньший, получим V - объем жидкости в плевральной полости.
Общая формула имеет вид:
Упрощая ее, получаем:
Формула имеет вид:
где
V - объем жидкости плевральной полости,
А - максимальная краниокаудальная длина плеврального выпота в саггитальной проекции,
В - максимальный размер ширины жидкости в плевральной полости в аксиальной проекции,
С - перпендикулярное сечение от ширины плевральной жидкости к максимально отдаленной нижней границе плевральной жидкости,
D - длина отрезка, лежащего на размере С от верхней границы плевральной жидкости до нижней границы жидкости.
Для того чтобы учитывать нестандартные формы выпота, необходимо выполнять правила измерения:
Правила измерения:
1. Длина линии В должен быть максимальным среди всех срезов в аксиальной проекции.
2. Если максимальная длина линии В пересекает уровень плеврального жидкости, необходимо построить новый отрезок, проходящий через верхние края мениска жидкости длинной, равной этому максимальному размеру В.
3. Длина линии С должна быть максимальной и линия должна быть перпендикулярна линии В.
4. Если толщина плевральной жидкости неравномерная на выбранном срезе, то необходимо проводить линии С и D с таким условием, чтобы выполнялась геометрическая разность объемов.
Технический результат поставленной задачи достигается тем, что учитывается геометрическая форма, которую образует жидкость в плевральной полости. По своей форме жидкость напоминает лодку. Используя геометрическую разность двух полуэллипсоидов, построенных по внешней и внутренней границе жидкости, мы получим искомую форму.
Решение поставленной задачи достигается тем, что при подсчете формулы используется 4 размера, достоверно описывающие форму образуемой фигуры.
Предложенная формула позволяет получить значения объема плевральной жидкости, близкие к истинному.
В качестве иллюстрации приводим клинический случай.
Больной Л. 67 лет, был госпитализирован в клинику по поводу хронический сердечной недостаточности. Была проведена компьютерная томография органов грудной клетки, по результатам которой было описано наличие жидкости в левой плевральной полости объемом 405 мл по методу Hazlinger, что относится по классификации Моу к плевральному выпоту малого объема. Пересчитав объем по предложенному нами методу получили 613 мл, что является по классификации выпотом среднего объема. Истинный же объем жидкости плевральный полости, был рассчитан методом Симпсона и составил 608 мл.
По данной формуле было просчитано 114 больных. У всех достигнут хороший статистический результат по отношению к истинному объему.