Способ определения вентиляционной способности легких Советский патент 1985 года по МПК A61B6/00 

САд

со 4 « Изобретение относится к медици не, а именно к радиоизотопной диагностике, и может быть использовано для определения вентиляционной способности легких, Известен способ определения вентиляционной способности, заключающийся в том, что больному ингаляционно вводят в течение 10-15 мин радиоактивные аэрозоли, например 1-альбумин, активностью 5,57,4 МБк, и затем проводят регистрацию излучения на гамма-камере вгтечение 10-15 мин. Результат исследования представляется сцинтигра мой, отражающей распределение преп рата по воздухоносным путям легких Однако распределение аэрозолей в легких характеризует не собственно вентиляцию легочной ткани (воздухообмен), а в основном функционал ную проходимость бронхов. В связи с этим, такой способ может быть использован для изучения количественных показателей вентиляционной спо собности легких. Кроме того, лучев нагрузка при этом исследовании на легкие составляет 0,0035 Гр. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является способ определения вентиляционной способности легких путем просвечивания проникающим излучением, регистрации его на вдохе и вьщохе, преобразования в дискретное видимое изображение, вычитания изображения выдоха и определения по оптической плотности вентиляционной способности 2. Однако данному способу свойственна значительная величина лучевой нагрузки на организм пациента. Так при однократной экспозиции величина экспозиционной дозы на кожу составляет О, р. Следовательно, при использовании способа рентгенопневмополиграфии экспозиционная доза на кожу пациента составляет 0,2 р. Кроме того, этот способ обладает большой продолжительностью исследования время от начала исследования до получения заключения составляет нисколько часов из-за необходимости проявления рентгеновской пленки и продолжительности анализа рентгеновского снимка. Отмечается также сложность оценки результатов, так 02 как на обычный рентгеновский снимок дополнительно накладываются ячейки шахматного типа, визуально определяют соответствие плотности каждой ячейки определенной ступени денситометрической линейки и осуществляют качественное определение разности в плотности двух соседних ячеек. Целью изобретения является снижение лучевой нагрузки и повьшение точности локализации нарушения. Указанная цель достигается тем, что согласно способу определения вентиляционной способности легких путем просвечивания проникающим излучением, регистрации его на вдохе и выдохе, преобразования в дискретное видимое изображение, вычитания изображения вьщоха и определения по оптической плотности вентиляционной способности, в качестве проникающего излучения использлтот гаммаизлучение , проводят сцинтиграфию и вычитание осуществляют на одном и том же элементе изображения. Способ осуществляют следующим образом. Легкие просвечивают гамма-излучением, имеющим энергию гамма-квантов, близкую к энергии рентгеновских лучей, т.е. в диапазоне 50100 кэВ, раздельно на вдохе и выдохе. Излучение регистрируют детектором гамма-камеры, и в памяти анализатора формируют две сцинтиграммы в виде матриц 32- 32 или элементов. Затем из сцинтиграммы вдоха поэлементно производят вычитание сцинтиграммы вьщоха. Разность в счете импульсов каждого элемента выводят на экран анализатора в виде соответствующей величины яркости элемента и в цифрах на печатающее устройство. По величине этой разности судят о вентиляционной способности; данного участка легких. Чем больще яркость данного элемента, тем больше разница между вдохом и выдохом и, следовательно, лучше вентиляционная способность. Каждый элемент сцинтиграммы соответствует участку легких размером или 6x6 мм в зависимости от выбранной матрицы. Пример, Больной Ш. 33 года, клинический диагноз: центральньм рак левого верхнедолевого бронха с переходом на нижний и главный бронхи, ателектаз верхней доли левого лег}11.494

ого ToN-Mo, ст. in. При рентгеноогическом исследовании правое легочное поле эмфиэематозно, левое легочное поле сужено, тень средостеия смещена влево. Верхняя доля ле- 5 вого легкого значительно уменьшена в объеме, гомогенно затемнена. В головке корня левого легкого определяется бугристое образование с учистыми контурами.10

Больного располагали лицом к детектору гамма-камеры так, чтобы его грудная клетка помещалась в поле зрения детектора. За пациентом на штативе располагали плоский инертный ис- 15 точник из оргстекла размером 5 см, заполненный инертным газом

Хе с энергией гамма-квантов 80 (активность источника 1850 МБк). Экспозиция легких в каждой фазе ды- 20 хания осуществлялась в течение 5 с. Активность источника и время экспозиции выбиралась такими, чтобы обеспечить плотность счета импульсов на сцинтиграммах достаточную для 25 статистической достоверности результатов и дать возможность пациенту осуществить задержку дыхания, что определялось его функциональным состоянием. Полученные таким образом Q сцинтиграммы вдоха и выдоха записывали в память анализатора, а затем из сцинтиграммы вдоха вычитали сцинтиграмму выдоха.

Данные сцинтиграммы получены на 35 матрице изображения 64 64 элементов. При использовсШии детектора гамма-камеры с полем зрения 40 см

такая -матрица обеспечивает соответствие одному элементу изображения 40 участок площади легких размером 6 6 мм. Дпя лучшего выделения на экране анализатора формы легких устанавливали уровень отсечки счета импульсов снизу, на 10% и для вьщеле- 45 ния площади экскурсии диафрагмы сверху на.50%. При анализе следует учитывать лишь яркость элементов в площади легких: чем больше яркость, тем больше разность в счете для дан- 50 ного элемента изображения, т.е. тем лучше вен иляционная способность этого участка легких. Исключение могут, составить лишь черные элементы, окруженные более светлыми, они так- 55 же соответствуют большой разнице в счете и возникли в результате операции отсечки сверху.

04

На сцинтиграмме, полученной при реализации предлагаемого способа, белые контуры соответствуют легким в состоянии вдоха, сплошное изображение - в состояний выдоха. Яркость каждого элемента изображения, соответствующего состоянию выдоха, отражает разницу между .зарегистрированным излучением на вдохе и вьщохе в процентах от максимальной величины регистрируемого излучения на вдохе с шагом в 6%. Каждый уровень яркости соответствует одному из уро.вней цветной или черно-белой шкалы, имеющей 15 градаций. Самые темные элементы изображения показьгоают ИЗ менение размеров легких в результате диафрагмального и реберного компонентов дыхания.

Анализ изображения показывает практически полное отсутствие вентиляционной способности левого легкого, в том числе и за счет диафрагмального компонента дыхания. Изоб- j ражение левого легкого на выдохе смещено в сторону здорового правого легкого. Вентиляционная способность рравого легкого хорошая. Четко отмечается, закономерное увеличение вентиляционной способности от верхних отделов к нижнему. Заметен вклад реберного и диафрагмального компонентов дыхания.

Больному проведен курс дистанционной гамма-терапии, суммарная доза 61 Гр. Непосредственно после лечения при рентгенографии отмечалось частичное восстановление пневматизации легочной ткани верхней доли левого легкого, уменьшение плотности левого корня. На сцинтиграмме также хорошо видно улучшение вентиляционной способности, особенно в нижнем отделе левого легкого. Отмечается восстановление диафрагмального компонента дыхания. Высокое разрешение, которое объясняется малыми (0,36 см) размерами каждого элемента изображения, позволяет точно локализовать зоны с разным, уровнем вентиляционной способности, В правом легком отмечается незначительное снижение вентиляционной способности при сохранении нормального распределения уровней от верхнего отдела к нижнему, а также уменьшение общей площади правого легкого, что объясняется уменьшением компен5 П394 саторной нагрузки в результате перестройки дыхаиия в связи с улучшени ий вентиляции левого легкого. Способ апробирован иа 32 пациентах без легочной патологии и с5 различными заболеваниями легких. У 21 больного исследования проведены по предлагаемому и изл естному способам рентгенопиевмополиграфии. . Результаты исследований, прове-to денных двумя способами, показывают хорошее совпадение по локализации 106 и тяжести выяйляе 4ых вентиляционных нарушений. При применении предложенного способа лучевая нагрузка на организм пациента в 150-200 раз .меньше, чем при рентгенопневмоцолиграфии, время исследования до выдачи заключения сокращается с 2,53 ч до 8-10 мин, а получаемое изображение характеризуется ,большей наглядностью. Кроме того, результаты исследования сразу /представляются в количественном виде.

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕНТИЛЯ ЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ ЛЕГКИХ путем просвечивания проникающим излучением, регистрации его на вдохе и вы- дохе, преобразования в дискретное видимое изображение, вычитания изображения выдоха и определения по оптической плотности вентиляционной способности,, о т л и ч а rant и и с я тем, что, с целью снижения лучевой нагрузки и повышения точности локализации нарушения, в качестве проникающего излучения используют гамма-излучение, проводят сцинтиграфию и. вычитание осущестVO вляют на одном и том же элементе изображения. (П