Способ топографии участков нижней челюсти для измерения оптической плотности кортикального и трабекулярного вещества на сканах позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ-КТ сканах) Российский патент 2023 года по МПК A61B5/107 G01T1/161 

Изобретение относится к медицине, в частности к радионуклидной диагностике онкологических заболеваний, стоматологии, рентгенологии, и может использоваться для топографии участков нижней челюсти для измерения оптической плотности кортикального и трабекулярного вещества на сканах позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ-КТ сканах) у онкологических пациентов.

В качестве прототипа данного изобретения использовался «Способ топографии участков нижней челюсти для денситометрии на сканах позитронно-эмиссионной томографии» (патент на изобретение RU № 2779366, дата государственной регистрации 06 сентября 2022, авторы Шелегова И.Г.,Нуриева Н.С., Важенина Д.А.). Недостатки прототипа следующие: при денситометрии в участках костной ткани в проекции корней центральных резцов и корней премоляров площадью 0,6-1,2 см² часто помимо губчатой костной ткани вовлекается кортикальная пластинка и нижнечелюстной канал, из-за этого полученные значения имеют большой диапазон и эти данные трудно сравнивать в динамике. В прототипе не указан диапазон нормальных количественных значений, которые должны получиться при использовании данного способа.

В основу изобретения положена задача - разработать способ топографии участков нижней челюсти для измерения оптической плотности кортикального и трабекулярного вещества на сканах позитронно-эмиссионной томографии с указанием количественных значений оптической плотности в измеряемых участках для контроля соответствия измерений данному способу.

Указанная задача решается тем, что в способе опытным путем найдены участки нижней челюсти, хорошо визуализируемые на ПЭТ-КТ сканах и пригодные для денситометрии, также приводятся количественные значения оптической плотности в измеряемых участках для контроля соответствия измерений данному способу.

Заявляемый способ позволяет врачу-рентгенологу, онкологу, онкологу-химиотерапевту выбрать оптимальный участок на нижней челюсти для денситометрии на ПЭТ-КТ сканах и проверить правильность полученных измерений.

В предлагаемом способе впервые указываются топографические ориентиры участков на нижней челюсти, хорошо визуализируемых, пригодных для денситометрии на ПЭТ-КТ сканах с указанием количественных значений оптической плотности в измеряемых участках для контроля соответствия измерений данному способу. Для решения вышеуказанной задачи были исследованы ПЭТ-КТ сканы 64 онкологических пациентов.

Применение способа позволит выбрать оптимальный участок на нижней челюсти для денситометрии кортикального и трабекулярного вещества на ПЭТ-КТ сканах и уменьшить материальные и временные затраты медицинского персонала.

Способ иллюстрируется фотографиями: фиг. 1. - ПЭТ-КТ скан, аксиальный срез, поиск нижней челюсти; фиг. 2. - ПЭТ-КТ скан, аксиальный срез, поиск верхнего края ментального отверстия на нижней челюсти; фиг. 3. - ПЭТ-КТ скан, определение оптической плотности костной ткани на нижней челюсти по предложенному способу.

Способ измерения оптической плотности нижней челюсти у онкологических пациентов на позитронно-эмиссионных томограммах (ПЭТ-КТ сканах) осуществляют следующим образом.

1. Пациенту проводят стандартное ПЭТ-КТ исследование на 64-срезовом томографе через 60-90 минут после введения радиофармпрепарата фтордезоксиглюкозы ФДГ-F¹⁸. Анализ ПЭТ-КТ сканов проводят в режиме просмотра «Оncology MM».

2. На полученном трехмерном изображении с помощью системы навигации на аксиальном срезе находят нижнюю челюсть (фиг. 1).

3. На аксиальном срезе путем прокручивания ролика компьютерной мыши на нижней челюсти находят верхний край ментального отверстия (фиг.2).

4. Находят искомую плоскость над нижнечелюстным каналом путем прокручивания ролика компьютерной мыши выше на 2-3 мм.

5.Найдена оптимальная плоскость для измерения оптической плотности кортикального и трабекулярного вещества на нижней челюсти. В данной искомой плоскости с помощью виртуального инструмента ROI (region of interest) выделяют участки кортикального и трабекулярного вещества округлой формы диаметром не менее 2 мм (фиг.3).

Согласно литературному источнику [Васильков С.С. iCATVision - программа визуализации данных компьютерной томографии челюстно-лицевой области. Артефакты и ошибки при проведении. Методические рекомендации.
Санкт-Петербург, КаВо, 2012г.- 74с.] для губчатого вещества диапазон значений составляет 200-800 HU, для кортикального вещества и корней зубов 1600-2300 HU. Классификация качества кости по Mish [Mish C.E..(2005). Dental implant prostetics. Elsevier Mosby. 656]: класс D1 преимущественно состоит из плотной кортикальной костной ткани (более 1250 HU), класс D2 состоит из плотной или толстой пористой кортикальной костной ткани на гребне и грубой трабекулярной костной ткани под ней (850-1250 HU ), класс D3 состоит из более тонкой пористой кортикальной ткани гребня и тонкой трабекулярной ткани внутри (350-850 НU), класс D4 - рыхлая, тонкая компактная кость (менее 350 HU). Данные количественные значения могут использоваться в качестве ориентира для контроля соответствия измерений данному способу.

Механизм действия: ориентиром является ментальное отверстие, т.к. хорошо определяется на ПЭТ-КТ сканах. Измерения оптической плотности проводятся на срезе нижней челюсти над уровнем нижнечелюстного нерва. В данном срезе представлено достаточно однородное компактное и губчатое вещество, что отражается на диапазоне полученных измерений. В некоторых случаях вследствие вариабельности расположения ментального отверстия и различной длины корней зубов полученные измерения могут отличаться от заявленных в данном способе.

Предлагаемый способ отличается от существующих тем, что в способе подробно описана навигация для поиска участков нижней челюсти, хорошо визуализируемые на ПЭТ-КТ сканах и пригодные для денситометрии относительно однородного кортикального и трабекулярного вещества.

Предлагаемый способ позволяет врачу-рентгенологу, онкологу, онкологу-химиотерапевту осуществить быстрый поиск оптимального участка на нижней челюсти для проведения денситометрии кортикального и трабекулярного вещества при оценке состояния костной ткани нижней челюсти у онкологических пациентов при планировании химиотерапевтического лечения, в том числе остеомодифицирующими агентами, после проведения лучевой терапии.

Пример конкретного осуществления.

Пациенту с онкологическим заболеванием было проведено ПЭТ-КТ, при просмотре скана врач - рентгенолог на нижней челюсти слева увидел патологическое образование (фиг.2). Согласно предложенному способу было проведено определение оптической плотности данного образования: в центре очага с помощью инcтрумента ROI была выделена область диаметром 4,5 мм, полученные измерения - 1635 HU ± 41,6 HU. Полученные значения значительно превышают нормальные значения губчатого вещества, данный пациент был направлен на консультацию к челюстно-лицевому хирургу с целью дальнейшей диагностики.

Таким образом может использоваться предложенный способ топографии участков нижней челюсти для денситометрии на ПЭТ-КТ сканах.

Изобретение относится к медицине, в частности к радионуклидной диагностике, стоматологии, рентгенологии, и может использоваться для топографии участков нижней челюсти для измерения оптической плотности кортикального и трабекулярного вещества на сканах позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ-КТ сканах). На ПЭТ-КТ сканах в аксиальном срезе на нижней челюсти находят верхний край ментального отверстия. После чего перемещаются на срез на 2-3 мм выше ментального отверстия, с помощью инструмента ROI выделяют участки кортикального и трабекулярного вещества округлой формы диаметром не менее 2 мм. Измеряют оптическую плотность нижней челюсти и сравнивают с нормальными значениями оптической плотности: для губчатого вещества - до 1250 HU, для кортикального – от 1250 HU и более. Способ позволяет осуществить быстрый поиск оптимального участка на нижней челюсти для проведения денситометрии кортикального и трабекулярного вещества при оценке состояния костной ткани нижней челюсти у онкологических пациентов при планировании химиотерапевтического лечения за счет анатомического ориентира и значений нормальной оптической плотности для губчатого и кортикального вещества. 3 ил., 1 пр.

Способ топографии участков нижней челюсти для измерения оптической плотности кортикального и трабекулярного вещества на сканах позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ-КТ сканах), заключающийся в том, что на ПЭТ-КТ сканах в аксиальном срезе на нижней челюсти находят верхний край ментального отверстия, после чего перемещаются на срез на 2-3 мм выше ментального отверстия, с помощью инструмента ROI выделяют участки кортикального и трабекулярного вещества округлой формы диаметром не менее 2 мм и измеряют оптическую плотность нижней челюсти и сравнивают с нормальными значениями оптической плотности: для губчатого вещества - до 1250 HU, для кортикального – от 1250 HU и более.