Что точнее рентген или флюорография легких: как выглядят поражение на снимке, эффективность

Рентген легких: что показывает, как часто можно делать, расшифровка рентгенограммы

Рентген грудной клетки является широко распространенным диагностическим мероприятием. Во время рентгенограммы легких происходит их обследование с помощью рентгеновского аппарата. Иногда врач может делать цифровой рентген: он обеспечивает высокое качество снимков. Описание же рентгенограммы дает врачу возможность избежать врачебной ошибки и назначить необходимое лечение.

Рентгеноскопия легких является подобным методом. Это исследование грудной клетки, при котором происходит просвечивание грудной клетки рентгеновскими лучами и изображение в реальном размере отображается на специальном экране. На сегодня такой способ является наиболее простым и доступным, так как позволяет обследовать грудную клетку в любом положении.

Кроме того, врач может детально обследовать работу легких и других органов грудной клетки во время дыхательных движений в реальном масштабе. Обычно рентгеноскопия применяется для дифференциальной диагностики и изучения состояния легких в диагностически трудных случаях.

Рассмотрим, что такое рентген грудной клетки, сколько раз его можно выполнять без вреда для здоровья, что показывает рентген легких и как его делают.

• Подготовка
• Частота проведения
• Дальнейшие действия пациента

Снимок и расшифровка рентгенограммы

Многие пациенты ошибочно считают, что рентгенография грудной клетки способна показывать заболевания легких, сердца и прочее. Это не совсем так.

Снимок может показать:

• легкие (на снимке также видны специфические просветления, и их наличие обусловлено наличие воздуха),
• видна также тень, отбрасываемая сердцем,
• рентгенография грудной клетки показывает также купол диафрагмы,
• отрезки ребер.

Рентгенографическая плотность таких структур может отличаться в зависимости от того, имеют ли они больше жидкости, воздуха или отложений кальция (кальцинатов).

Чем плотнее структура, тем больше от нее будут отражаться рентгеновские лучи. И наоборот, они будут заметно легче проходить через структуры, заполненные воздухом.

Расшифровка рентгена легких связана со многими рентген-симптомами. При анализе рентгеновского снимка врач описывает такие его особенности:

• изображение сердца (на рентгене легких) его видно как тень, расположенную в центральной части снимка,
• светлые области легких, которые находятся по две стороны снимка,
• на изображении, полученном действием рентгеновских лучей, также заметен сосудистый рисунок,
• тень, располагающаяся за сердцем.

Многих пациентов интересует, что показывает рентген, какие патологии он может выявить. Наличие сторонних элементов и структур на таком снимке свидетельствует о наличии патологий. Так, рентгенография органов грудной клетки может показывать такие патологические симптомы:

• тени кальцинатов свидетельствуют о том, что у человека развивается туберкулез,
• затемнения говорят о том, что у пациента развивается пневмония, то есть воспаление легких,
• такие же многочисленные области потемнения свидетельствуют о том, что у пациента формируется опухоль,
• рентгенография легких показывает и бронхит (в этом случае будет усиливаться рисунок бронхов),
• прозрачность органа повышается при эмфиземе,
• затемнение плевры свидетельствует о том, что у человека развивается плеврит, то есть воспаление этой части легких,
• в случае если рентген грудной клетки показывает расширенную тень – это говорит о развитии сердечной недостаточности или кардиомиопатии,
• при потемнении контура перикарда рентген грудной клетки способен диагностировать так называемое панцирное сердце, или же перикардит,
• изменение плотности области плевры на снимке свидетельствует о тяжелых нарушениях легких – пневмотораксе,
• области потемнений могут косвенно свидетельствовать и о том, что у обследуемого человека развиваются профессиональные заболевания (такие, как талькоз, силикоз, асбестоз и др.),
• также по косвенным признакам можно заподозрить у пациента бронхоэктатическую болезнь,
• по усилению рисунка легкого, его деформации, а также накоплению в корнях отложений кальцината рентгенограмма легких показывает, что исследуемый человек курит,
• затемнения (видны как интенсивная тень и встречается при воспалении легких, спадении участка органа),
• области затемнения говорят о том, что в легких имеются опухолевидные тела,
• при пневмонии крупозного типа в легких имеются крупозные затемнения,
• затемнения округлой формы видны при раке или поражении эхинококком и имеют в диаметре свыше одного сантиметра,
• множественные тени называются диссеминизации и бывают при туберкулезе,
• интенсивные линии называются тяжистости и наблюдаются при раке и саркоидном поражении легких,
• наконец, когда исследуются легкие, рентген может показать наличие в них кольцевидных образований. Так визуализируются эмфизема или пневмоторакс.

Обращаем внимание, что описание рентгенограммы может делать только специалист. При этом оцениваются свойства разных элементов снимка. Заключение рентгенолога является основанием для постановки диагноза.

Показания и особенности проведения

Рентген грудной клетки и легких назначается при появлении у человека таких симптомов:

• повышенная общая слабость,
• резкая утрата человеком веса,
• трудновыводимый сухой кашель, который буквально изматывает человека,
• выделение вместе с мокротой крови,
• длительное повышение температуры тела без видимых причин,
• если человек ощущает боль в спине в стороне легких.

Кроме того, рентген органов грудной клетки надо делать обязательно при таких патологиях.

1. Пневмония.
2. Туберкулезное поражение органа.
3. Опухоли (доброкачественные и злокачественные).
4. Грибковые патологии.
5. Сделать рентген ОГК необходимо и при наличии в легких посторонних тел.

Подготовка

Перед тем, как сделать пациенту рентгенологическое исследование грудной клетки, врач детально изучает историю болезни. От ее результатов зависит то, как делают рентген легких. В зависимости от заболевания и целевого предназначения диагностического обследования, врач выбирает нужную пленку, подбирает необходимые режимы рентген-лучей, необходимое время излучения и прочее.

Готовиться к такому исследованию просто. Рентгенография органов грудной клетки проводится со снятой одеждой. Пациент должен правильно располагаться перед рентген-оборудованием, чтобы рентгенологическое исследование грудной клетки было наиболее точным.

Кроме того, правильное расположение пациента перед оборудованием позволяет в значительной степени уменьшить отрицательное влияние рентгеновского облучения.

Во время проведения данной процедуры пациенту надо глубоко вдохнуть и далее не дышать. В то время как делают рентген грудной клетки, человек должен находиться в неподвижном состоянии. Насколько же важно такое требование? Если его не выполнять, то в отдельных случаях пациенту придется делать еще одно обследование. Точно так же делают рентгеновский снимок легких детям.

Частота проведения

Как часто можно делать рентген легких? Этот вопрос интересует многих пациентов. Надо сказать, что такой метод исследования органов грудной клетки разрешенный, так что однозначно ответить на него не так уж и просто. Дело в том, что, несмотря на столетнюю практику использования рентгеновских лучей, исследования их влияния на организм продолжаются. На сегодня доказано, что рентгеновские лучи вызывают:

• мутацию генетического аппарата клетки,
• гибель тромбоцитов, лейкоцитов и эритроцитов,
• увеличивают проницаемость капилляров.

В то же время рентгенологические методы исследования органов дыхания отличаются сравнительно небольшой нагрузкой. Из этого можно сделать вывод: отказываться от рентгеновского исследования не надо. И его выполняют только тогда, когда в этом есть необходимость. При этом соблюдаются все меры радиационной защиты.

По данным многих клинических исследований, острая стадия лучевой болезни развивается при однократном проведении 25 тысяч флюорографий органов грудной клетки в год, или же 1000 рентгенографических и рентгеноскопических исследований легких в нескольких проекциях. Это говорит о том, что однократная рентгенография легких не может причинить существенного вреда для организма человека.

И еще одно: делать флюорографию раз в год также безвредно. А это – основа ежегодного профилактического осмотра.

Дальнейшие действия пациента

Бывает, что описание рентгеновских снимков формирует ложноположительный результат или же отрицательные значения. Такое может быть, когда плотность тканей изменяется или же анатомические структуры имеют аномальное строение.

В случае сомнительного результата или невозможности поставить точный диагноз назначается повторное рентгенологическое обследование. Для уточнения результата пациенту может назначаться компьютерная или магнитно-резонансная томография. Ее результаты обладают высокой степенью достоверности.

Проходить ежегодное диагностическое и профилактическое обследование легких и органов грудной клетки необходимо всем. Кроме того, при подозрении на тяжелое или опасное заболевание этих органов такое исследование с высокой точностью определяет состояние легочной ткани, сердца, т.е. всех органов грудной клетки. Только от правильно поставленного диагноза зависит эффективное лечение.

Загрузка…

Что лучше: флюорография или рентген легких?

  Предположив у пациента воспаление легких, врач назначает сделать флюорографию. Однако существует и другой метод определения болезней легких – рентгенография. Чем отличаются эти два исследования и какое лучше, предлагаем узнать дальше.

Читайте также: Какие основные симптомы и лечение хламидийной пневмонии

Метод диагностики патологических состояний

Если нужно уточнить предполагаемый диагноз, используют рентген легких. В качестве обследования, которое нужно проходить ежегодно, анализ не заявлен. Дело в том, что еще в прошлом столетии рентген снимали чаще обычного, считалось, что он в состоянии выявить многие недуги. Но просвечивание перед экраном занимало у доктора слишком много времени, а это была непозволительная роскошь, ведь в коридоре его ожидала вереница таких же больных людей.

Не будем забывать о и том, что безопасность и экологичность исследования оставляют желать лучшего. Также рентген легких далеко не всегда выявлял туберкулез и воспаление, поэтому он был признан нецелесообразным профилактическим методом.

Сегодня рентген легких применяют для диагностики конкретной болезни, а профилактикой занимается флюорограф. Если на флюорографии запечатлена патология, врач может назначить рентген, осуществляемый в двух проекциях. Благодаря рентгенологическому исследованию, удается выявить важные особенности синдрома.

Зачем нужен флюорограф

С помощью флюорографии при минимальной дозе облучения у больных удается выявить туберкулез, онкологию на ранних стадиях развития. Если снимок показал неутешительный результат, рекомендуется записаться на томографию.

Вы, наверное, видели, какая толпа собирается у кабинета флюорографии. Все потому что население проходит этот вид обследования массово и в плановом порядке. Особенно пользуется спросом флюорограф в осенне-зимний период, во время эпидемий гриппа и опасных вирусов. Именно поэтому стационарные пункты снятия снимков грудной клетки установлены не только в поликлиниках, больничных отделениях, но также в санитарных частях, образовательных учреждениях. Они отличаются мобильностью и практичностью применения.

Впервые о флюорографии мир узнал в 1896 году. Причиной разработок послужило большое количество больных туберкулезом в 20 веке. В 1948 году оборудование использовалось повсеместно, когда эпидемия туберкулеза захлестнула Россию, ведь только флюорограф мог предоставить достоверную информацию о реальной картине заболеваемости серьезным недугом.

Разновидности флюорографии

Методов флюорографии несколько:

1. Классический вариант – теневые изображения рентгеновских экранов выводят на специальную фотопленку. Изображение остается на снимке небольшой величины. В 20 веке исследование пользовалось спросом благодаря низким расходам, немалой пропускной способности населения, возможности формирования архива снимков.
2. С использованием цифровых технологий – обходится без формирования снимка. Насыщенность излучения определяет датчик, и результат выводится на монитор. Программные приложения позволяют редактировать полученное фото на компьютере, доза облучения резко снижается, а изображение отличается высоким качеством.

С 2001 года Минздрав рекомендует всем без исключения проходить флюорографию хотя бы раз в год, во избежание тяжелых легочных заболеваний.

Как часто можно проходить флюорографию

Флюорографическое исследование обязательно должны проходить такие группы лиц, даже если у них нет жалоб на плохое самочувствие, одышку, кашель и боль в грудине:

• люди, проживающие на одной жилпощади с младенцем и контактирующие с ним;
• призывники в армию, военнослужащие;
• те, кому поставлен диагноз ВИЧ;
• пациенты, которые долго не могут вылечить простуду или кашель.

Доктора обращают внимание пациентов, которые делали рентген легких в течение нынешнего года, на то, что им на 12 месяцев о флюорографии придется забыть, слишком велика совокупная доза облучения. Максимально возможная доза облучения за год 1 мЗв, выход за эти границы может повлечь за собой опасные последствия. Особых мер предосторожности должны придерживаться медики и персонал, непосредственно находящийся в кабинете с оборудованием.

Насколько безопасно делать рентгенографию и ФЛГ

Сложно сказать, что из обследований лучше, флюорография или рентген легких. Как мы уже упоминали, рентген назначают только для уточнения диагноза, например, при подозрении на туберкулез. Исследование при помощи флюорографа проводят в целях профилактики. Прежде чем выполнять рекомендации доктора и соглашаться на снятие снимка грудной клетки, посмотрите в карте болезни последнюю дату, когда проводилось это исследование.

Оцените, насколько обоснованным и необходимым является рентген. Лишняя доза облучения может стать причиной заболеваний, слабости и недомогания, раздражительности. В целях профилактики такое оборудование использовать нельзя.

Некоторые терапевты поясняют пациентам необходимость снятия снимка болями за грудиной, но это лишь указывает на низкую компетентность доктора. Ведь легочная ткань лишена рецепторов, легкие болеть не могут, скорее всего, воспалена плевра. Конкретное заболевание плевры определяют только по количеству лейкоцитов в крови. Если не доверяете врачу, смените его на терапевта с большим опытом работы.

Что вреднее для здоровья рентген или флюорография

Уделяя внимание своему здоровью, каждый человек неизменно сталкивается с диагностикой. Какие-то ее виды назначаются по показаниям, какие-то входят в число обязательных ежегодных. Любые типы, формы и методы обследований направлены на профилактику и своевременное выявление патологий или заболеваний. Среди общепринятых разновидностей диагностики заболеваний дыхательных путей – флюорография и рентген.

Общая информация

И рентген, и флюорография – это стандартные обследования органов грудной клетки (главным образом, легких) методом особого фотографирования, направленные на диагностику и исследование их патологий.

Великие открытия Вильгельма Рентгена сегодня остаются наиболее точными способами избежать тяжелых последствий заболеваний, в том числе дыхательной системы. Принцип получения снимка таков: пучок лучей из лучевой трубки прибора проходит сквозь человеческое тело и проецирует изображение на пленку либо на монитор. Из-за специфического свойства внутренних органов по-разному пропускать рентгеновские лучи, проекция на изображении может иметь оттенки: кости – белые, мягкие ткани – серые, полости – черные. Соответственно, патология будет отражена в формате цвета.

Данные виды исследований применяются докторами и назначаются пациентам как для получения общей картины о состоянии легких, так и для диагностирования и уточнения анамнеза при заболеваниях системы дыхания:

• Туберкулеза.
• Бронхита.
• Эмфиземы.
• Пневмонии.
• Бронхиальной астмы.
• Плеврита, пневмоторакса.
• Перелома ребер.
• Выявления новообразований.

Среди симптомов, которые укажут врачу на некоторые проблемы с легкими, будут следующие: долго не прекращающийся кашель, одышка, боль в грудной клетке, хрипы. Скорее всего, для выяснения причин и состояния пациент будет направлен на рентген или флюорографию.

Помимо диагностики по показаниям, профилактическое флюорографическое обследование состояния нижних дыхательных путей на законодательном уровне включено в число обязательных. В среднем частота диагностики – раз в год, но для разных профессиональных групп сроки определяются индивидуально. Профилактическое обследование противопоказано детям до 14 лет и беременным женщинам, им в случае острой необходимости назначают рентгенографию.

Если перед врачом или пациентом стоит альтернатива между флюорографией и рентгенографией, то веским фактором для выбора метода обследования, несомненно, станет вредность той или другой процедуры.

Вред флюорографии

Показания к флюорографическому обследованию – исследование легких с целью профилактики и выявления новообразований (в т.ч. туберкулезных) на ранних стадиях. В современной медицине существуют два формата флюорографии: пленочная, более агрессивная и уже устаревшая, и цифровая.  ФГ обследование по характеру больше скрининговое, его задачи – диагностировать начальные стадии заболевания.

Ежегодное профилактическое обязательно, и, несомненно, пользы от него больше, чем ущерба, но тем не менее:

• Радиационное воздействие: во время цифрового ФГ обследования человек получает облучение 0, 05 мЗв, при использовании устаревшего пленочного аппарата радиационное воздействие увеличивается в разы.
• Проведение ФГ обследования при беременности: облучение негативно сказывается на внутриутробном формировании органов, особенно до 20 недели.
• Флюорографическое обследование в период лактации может спровоцировать изменения в составе грудного молока, кормить ребенка следует только полного сцеживания и выработки следующей порции.
• Флюорография в детском возрасте до 14-15 лет несет больше вреда для неокрепшего и не до конца сформировавшегося детского организма.
• Снижение иммунитета на фоне полученной дозы радиации: повышается восприимчивость к инфекциям и вирусам.

Вред рентгена

Показания к рентгенологическому обследованию – обследование с целью уточнения диагноза. Рентген может быть назначен как в обзорном формате – для легких в целом, так и прицельно, выборочно – для изучения фрагмента органа. С точки зрения функционала, рентгенография призвана обнаружить или исключить признаки заболевания легких и сосудов, а, при необходимости, диагностировать очаг, тип и степень патологии.

Компьютерная томография – тот же рентген, только более информативный, так как лучи проходят сквозь тело с разных ракурсов, а потом собираются воедино.

Не умаляя достоинств рентгена, стоит заострить внимание на характеристиках процедуры с точки зрения вреда, наносимого организму:

• Облучение, получаемое человеком в процессе R – обследования, более агрессивно, чем при ФГ, и составляет 0,3 мЗв. Однако, доза напрямую зависит от качества оборудования.
• Рентген, по сравнению с флюорографией, можно делать часто, однако, при переизбытке облучения могут начаться необратимые изменения в организме: образование раковых клеток, мутации, лучевая болезнь.
• Изменение состава крови: при малых дозах облучения – кратковременное, при более агрессивном воздействии – необратимое.
• Отрицательный косметологический эффект: раннее старение кожи и организма в целом.
• Бесплодие.
• Эритермы – ожоги кожных покровов. Возможны в случае с детской или сверхчувствительной кожей.
• Вероятность развития генетических аномалий и уродств у будущих детей.

Вывод

Зачастую люди не видят различий между процедурами рентгенографии и флюорографии. Флюорография – хоть и более привычная диагностика, однако, уже устаревшая с точки зрения более низкой разрешающей способности изображения. Небольшие патологические очаги и поражения тканей могут и не проявиться.

Рентген дает более четкий снимок, а, соответственно, и точную диагностику. Еще одно различие между флюорографией и рентгеном – интенсивность облучения, у последнего степень воздействия меньше. В любом случае, рентгенография и флюорография не взаимозаменяемы, и лишь специалист грамотно определит, какой метод назначить в том или ином случае в зависимости от цели и состояния пациента.

Влияние радиации на организм человека во время ФГ или R – обследований, конечно, существенно. Любой врач посоветует оценить риски и расставить приоритеты. В защиту обсуждаемых методов диагностирования и обследования стоит заметить, что доза радиации, получаемая в рамках процедуры, не настолько критична, чтобы оказать негативное влияние на организм.

Современная аппаратура позволяет снизить практически до исключения все возможные побочные эффекты и риски даже для людей с дополнительными отягощающими факторами в плане здоровья. Не стоит отказываться от возможности быть предупрежденным, а значит, вооруженным.

Похожие материалы:

10 и 1 отличие флюорографии и рентгена легких — СтопТубик

• Возбудитель и пути передачи
• Симптомы
  • Как узнать признаки туберкулеза на ранних стадиях у детей?
  • Ребенок чешет Манту: нормально это или нет, причины, как снять зуд и последствия расчесывания
  • Главные признаки легочного кровотечения, алгоритм первой неотложной помощи
  • На рентгене видны кальцинаты в легких- повод срочно посетить врача!
  • Увидели мокроту с кровью при кашле, что это может быть — простуда, бронхит, туберкулез?
  • О первых признаках туберкулеза и симптомах у взрослых на начальных стадиях болезни
  • Какой кашель при туберкулезе — может ли он пройти самостоятельно?
  • Признаки положительного диаскинтеста и дальнейший порядок действий
  • О пневмотораксе: спонтанном, искусственном и при туберкулезе
  • Варианты реакции на БЦЖ
  • Причины аллергии на пробу Манту, симптомы и лечение
  • Вред пробы Манту для детей: правда и мифы
  • После Диаскинтеста синяк на месте укола
  • Диаскинтест отрицательный — отрицательный результат на туберкулез?
  • Реакция на диаскинтест — результат по дням
  • Как отличить боли в легких при туберкулезе, пневмонии и бронхите
  • Нет реакции на Манту у ребенка — это как?
  • Изменения температуры при туберкулезе, чем это опасно
  • Увеличена Манту у ребенка, синяк на месте Манту, почему?
  • Что делать с температурой на Манту?
  • 4 типа туберкулезной гранулемы и их роль в развитии туберкулеза
  • Отличия мокроты при туберкулезе — по виду, количеству, консистенции
  • Как отличить кашель при туберкулезе от бронхита и рака легких и избавиться от него
  • Посттуберкулезные изменения, осложнения и последствия перенесенного туберкулеза
  • Причины гиперергической реакции на Диаскинтест
• Диагностика
  • Все виды биопсии легких – пресколенная, браш-биопсия, видеоторакоскопическая и другие
  • Самые информативные пробы и тесты на туберкулез
  • Как и зачем делают Манту
  • Анализ мокроты на туберкулез — бактериальное исследование: как сдавать, как правильно собрать
  • ПЦР (полимеразная цепная реакция) — новое в анализах на туберкулез вместо Манту
  • Анализы на туберкулез — новое и традиционное в лабораторных анализах у взрослых и детей
  • Отрицательная реакция на Манту — нужно бояться?
  • Как меняется норма Манту у детей в зависимости от возраста?
  • Расшифровка общего анализа крови при туберкулезе у взрослых и детей
  • Как используют флюорографию при туберкулезе
  • Лучшая альтернатива Манту — диаскинтест! В чем разница?
  • О квантифероновом тесте на туберкулез — отличие от Манту, где можно сделать?
  • Туберкулез в рентгенологических методах исследования, как отличить пневмонию и рак от туберкулеза?
  • Что такое диаскинтест — как его делают и оценивают
  • Что делать, если реакция Манту положительная?
  • Как правильно, проба Манту или прививка Манту, в чем ее отличие от БЦЖ?
  • Состав и инструкция по применению туберкулина
  • До скольки лет обычно делают Манту и в каком возрасте заканчивают?
  • Мочить Манту? Можно!
  • Противопоказания к Манту как абсолютные, так и относительные у детей
  • Когда бывает вираж пробы Манту у детей, и что это такое?
  • Увидели у ребенка большую Манту, что делать?
  • Как проводят оценку результатов пробы Манту у детей
  • Как часто делают Манту детям ответственные родители?
  • Новое в диагностике туберкулеза — Ти спот тест
  • Как уменьшить результат Манту?
  • Диагностика туберкулеза по анализу мочи
  • Проведение диаскинтеста: с какого возраста можно делать и как часто
  • Особенности пробы Пирке и ее отличия от Манту
  • Манту состав — это вакцина?
  • Состав и принцип действия Диаскинтеста — как использовать препарат
  • Как отличить туберкулез и рак легких и не только, схема дифдиагностики
  • Манту перед БЦЖ
  • Применение бронхоскопии при туберкулезе легких
  • Альтернативные методы выявления туберкулеза вместо Манту
  • Опасности диаскинтеста при насморке и кашле
  • Использование компьютерной томографии и МРТ при туберкулезе
  • Все вариации на тему Диаскинтеста — Д-тест, Диоксин тест и их расшифровка
  • Особенности анализа мокроты на КУМ, что такое КУМ в мокроте
  • Когда проверяют Диаскинтест, и можно ли его уменьшить через 72 часа
  • Есть ли особенности Диаскинтеста у взрослых?
  • Через сколько дней проверят Манту, реакция Манту по дням
  • О размерах папулы Манту, как правильно оценивать результаты
  • Зачем и когда отправляют к фтизиатру на консультацию после Манту
  • О первой Манту в 1 год, нормы, куда ставят, как готовиться
  • 10 и 1 отличие флюорографии и рентгена легких
  • Видно ли на флюорографии рак, туберкулез и последствия курения
  • Когда можно делать флюорографию детям вместо Манту
• Клинические формы
  • Обзор о туберкулезе: туберкулёз — признаки, как передается, формы, лечение, прогноз
  • Клиническая классификация туберкулеза по международной классификации болезней 10 го пересмотра
  • Очаги Гона — что это?
  • Виды очагового туберкулеза лёгких: заразен он или нет, как излечиться
  • Первые признаки туберкулеза костей, суставов – способы выявления, лечения и профилактики
  • Первые признаки открытой формы туберкулеза, как обнаружить и как вылечиться?
  • Туберкулезе мочевой системы: заразен ли, симптомы, лечение, прогноз
  • Выявление инфильтративного туберкулеза верхней доли правого легкого: симптомы, лечение, прогноз
  • Про туберкулому или туберкулёму легких: что это, как лечить, заразна или нет, последствия
  • Первые признаки туберкулеза лимфоузлов: внутригрудных и периферических — лечение, прогноз
  • Симптомы закрытой формы туберкулеза, пути передачи и лечение
  • Что происходит при распаде легкого: как диагностировать, лечить, какой прогноз
  • Признаки кавернозного туберкулеза легких, его диагностика, лечение и прогноз
  • В чем отличие чахотки от туберкулеза?
  • Причины фиброза легких, и как его вылечить полностью
  • О цирротическом туберкулёзе: характеристика, лечение, прогноз
  • В чем опасность туберкулеза и ВИЧ, их диагностика, лечение, профилактика, прогноз
  • Течение беременности при туберкулезе: риски и шансы
  • Проявления туберкулеза кишечника, желудка и печени
  • Туберкулез в половых органах женщин и мужчин
  • Особенности милиарного туберкулеза, диагностика, лечение
  • Первичный туберкулезный комплекс при первичном туберкулезе
  • Как латентную туберкулезную инфекцию выявить и лечить
  • Симптомы туберкулеза глаз, его выявление и лечение
  • Как избежать аллергии на Диаскинтест
  • Признаки туберкулеза мозга, диагностика, лечение, прогноз, особенности у детей
  • Виды кожного туберкулеза, диагностика и лечение
  • Выявление туберкулезной интоксикации у детей и подростков, лечение, прогноз
  • Симптомы вторичного туберкулеза легких, лечение, профилактика
  • Виды осложнений туберкулеза легких, химиотерапии при нем — как их избежать?
  • Виды внелегочного туберкулёза — от поражения глаз до сепсиса
  • Особенности туберкулезного плеврита — симптомы, диагностика, лечение
  • Признаки казеозной пневмонии, причины казеозного некроза, течение, прогноз
  • Выявление туберкулеза у коров, свиней

Что выбрать — рентген или флюорографию легких?

Многие люди задают вопрос — чем же рентген отличается от флюорографии и какое обследование следует выбрать? Рентген выявляет состояние внутренних органов, причем не только легких, а практически любой части человеческого организма. Флюорография же делается на область грудной клетки, с помощью нее можно увидеть состояние легких, сердца и части позвоночника.

Кроме того, это обследование чаще всего делается в профилактических целях – для предотвращения распространения туберкулеза. Однако при флюорографии могут выявиться онкологические заболевания и другие болезни на ранних стадиях развития, о наличии которых пациент еще не подозревает, ощущая себя здоровым.

Если при исследовании снимка, полученного при флюорографии, у врача возникнут подозрения, он направит пациента на повторное обследование. В этом случае для получения более детальной картины придется пройти рентген или томографию.

Флюорографию считают более «жестким» обследованием, поэтому ее не назначают беременным женщинам и детям до 15 лет. Маленьким детям при подозрении на серьезное заболевание назначают именно рентген.

С помощью рентгена можно обследовать ребенка практически с первых дней жизни. Во время процедуры ребенку нельзя двигаться, поэтому во время обследования его должен держать один из родителей. Чтобы снизить вредное воздействие рентгеновских лучей на организм малыша, не обследуемые участки тела закрывают защитными экранами.

Как правило, здоровым людям нет необходимости делать рентген. По существующим санитарным нормам им необходимо ежегодно проходить флюорографическое обследование, в целях профилактики туберкулеза и онкологических заболеваний. Дату и результат этого исследования вносят в амбулаторную карту пациента, а также в его санитарную книжку.

Чаще – раз в полгода — флюорографию надо проходить медицинским работникам, а также людям, работающим на вредном производстве, в пищевой промышленности, в детских образовательных учреждениях и т.д. Кроме того, в обязательном порядке обследуются люди, находящиеся в местах лишения свободы, так как там наиболее вероятно заражение туберкулезом.

Главное отличие рентгена от флюорографии состоит в том, что при рентген-обследовании снимок получается более детальным и большим, на нем хорошо виден исследуемый орган. А при флюорографии изображение фотографируется на фотопленку самим аппаратом. В итоге получается уменьшенное изображение. Флюорография считается более дешевым видом обследования, поэтому она и применяется для массовых профилактических обследований. С полученным при флюорографии снимком легче работать, его легче хранить, но его информативность ниже, чем у рентгеновского снимка.

Полученные результаты флюорографии и рентгена не надо выбрасывать, их надо сложить в папку и хранить. В случае необходимости их надо будет показать врачу, это поможет выявить изменения, произошедшие в легких.

типов, выживаемость и многое другое

Обзор

Рак легких — второй по распространенности рак у мужчин и женщин в Америке. Это также основная причина смерти от рака как среди американских мужчин, так и среди женщин. Каждая четвертая смерть от рака связана с раком легких.

Курение сигарет — основная причина рака легких. У курящих мужчин в 23 раза больше шансов заболеть раком легких. Вероятность курения среди курящих женщин в 13 раз выше, чем у некурящих.

Около 14 процентов новых случаев рака в Соединенных Штатах — это случаи рака легких. Это составляет около 234 030 новых случаев рака легких каждый год.

Существует два основных типа рака легких:

Немелкоклеточный рак легкого (НМРЛ)

Это наиболее распространенный тип рака легких. Примерно 85 процентов людей, у которых ежегодно диагностируется рак легких, страдают НМРЛ.

Врачи делят НМРЛ на стадии. Стадии относятся к локализации и масштабу рака и влияют на способ лечения рака.

У мужчин больше шансов получить диагноз рака легких, чем у женщин, с небольшим отрывом. Ежегодно в Соединенных Штатах диагностируется около 121 680 мужчин. Для женщин это число составляет около 112 350 человек в год.

Эта тенденция сохраняется и в отношении смертей от рака легких. Около 154 050 человек в США умирают от рака легких каждый год. Из них 83550 мужчин и 70 500 женщин.

Для сравнения: шанс, что у мужчины в течение жизни разовьется рак легких, равен 1 из 15.Для женщин этот шанс составляет 1 из 17.

Ежегодно от рака легких умирает больше людей, чем от рака груди, толстой кишки и простаты вместе взятых. Средний возраст диагноза рака легкого составляет 70 лет, при этом большинство диагнозов ставится у взрослых старше 65 лет. Очень небольшое количество диагнозов рака легких ставится у взрослых в возрасте до 45 лет.

Чернокожие мужчины на 20 процентов чаще заболевают. заболевают раком легких, чем белые мужчины. Уровень диагностики среди чернокожих женщин примерно на 10 процентов ниже, чем среди белых женщин.Общее количество мужчин, у которых диагностирован рак легких, по-прежнему превышает количество чернокожих и белых женщин, у которых диагностировано это заболевание.

Рак легких — очень серьезный вид рака. Это часто бывает фатальным для людей, которым поставлен такой диагноз. Но это медленно меняется.

Число людей, у которых диагностирован рак легких на ранней стадии, растет. Более 430 000 человек, у которых когда-то был диагностирован рак легких, все еще живы.

У каждого типа и стадии рака легких разная выживаемость.Выживаемость — это показатель того, сколько людей осталось в живых к определенному времени после того, как им был поставлен диагноз.

Например, пятилетний коэффициент выживаемости при раке легких показывает, сколько людей живет через пять лет после того, как у них был диагностирован рак легких.

Помните, что показатели выживаемости — это только оценки, и каждый организм по-разному реагирует на болезнь и ее лечение. Если вам поставили диагноз рак легких, на ваше мнение повлияют многие факторы, включая стадию, план лечения и общее состояние здоровья.

Немелкоклеточный рак легкого (НМРЛ)

Пятилетняя выживаемость при НМРЛ различается в зависимости от стадии заболевания.

Если вы завершили курс лечения и были признаны здоровыми от рака, ваш врач, скорее всего, захочет, чтобы вы регулярно проходили медицинские осмотры. Это потому, что рак, даже при успешном первоначальном лечении, может вернуться. По этой причине после завершения лечения вы продолжите наблюдение у своего онколога в течение периода наблюдения.

Период наблюдения обычно длится 5 лет, поскольку риск рецидива наиболее высок в первые 5 лет после лечения.Ваш риск рецидива будет зависеть от типа рака легких и стадии диагностики.

После завершения лечения ожидайте посещения врача не реже одного раза в шесть месяцев в течение первых 2–3 лет. Если по истечении этого периода ваш врач не заметил каких-либо изменений или проблемных областей, он может порекомендовать сократить ваши посещения до одного раза в год. Ваш риск рецидива уменьшается по мере того, как вы продолжаете лечение.

Во время последующих посещений ваш врач может запросить визуализационные тесты, чтобы проверить, не рецидивирует ли рак или нет ли нового рака.Важно, чтобы вы проконсультировались со своим онкологом и сразу же сообщали о любых новых симптомах.

Если у вас рак легких на поздней стадии, ваш врач расскажет вам о способах лечения ваших симптомов. Эти симптомы могут включать:

• боль
• кашель
• головные боли или другие неврологические симптомы
• побочные эффекты любого лечения

Насколько точны диагностические тесты на коронавирус и тесты на антитела?

Поделиться на PinterestСуществуют два распространенных типа диагностических тестов на новый коронавирус.Эксперты говорят, что оба они очень точны. Getty Images

• Эксперты говорят, что текущие диагностические тесты на новый коронавирус очень точны, в то время как тесты на антитела не так заслуживают доверия.
• Есть два типа общих диагностических тестов: один ищет генетический материал коронавируса, а тест на антиген ищет белки.
• Эксперты говорят, что любые тесты должны проводиться правильно, чтобы быть эффективными.

Все данные и статистика основаны на общедоступных данных на момент публикации.Некоторая информация может быть устаревшей. Посетите наш центр по коронавирусу и следите за нашими обновлениями в реальном времени, чтобы получить самую свежую информацию о вспышке COVID-19.

Есть обнадеживающие и не очень обнадеживающие новости о тестировании на COVID-19.

Наиболее распространенные тесты, используемые для диагностики инфекции новым коронавирусом, при правильном проведении почти на 100 процентов эффективны.

Однако этого нельзя сказать о тестах, чтобы определить, были ли у вас уже эти заболевания и выработались ли антитела.

Эксперты говорят, что диагностическое тестирование — один из самых мощных инструментов общественного здравоохранения для борьбы с распространением коронавируса.

Тесты выявляют людей, которым может потребоваться лечение. Результаты также отслеживают тех, кто контактировал с другими людьми, чтобы предотвратить дальнейшую передачу болезни. Это может помочь эпидемиологам определить, насколько широко распространился вирус.

«Тестирование делает врага видимым», — сказала доктор Эмили Волк, доцент кафедры патологии Техасского университета здравоохранения в Сан-Антонио и избранный президент Коллегии американских патологов (CAP).

Существует два основных типа тестов на новый коронавирус. Один тип диагностирует инфекцию, а другой — тесты на антитела.

Диагностические тесты обнаруживают активные инфекции. Это тест, который вам нужен, если вы считаете, что подверглись воздействию коронавируса или у вас проявляются симптомы COVID-19.

В настоящее время доступны два типа диагностических тестов.

• Тест молекулярной полимеразной цепной реакции (ОТ-ПЦР) в реальном времени позволяет выявлять генетический материал вируса.
• Тест на антиген выявляет специфические белки на поверхности вируса.

Назофарингеальные тесты RT-PCR более широко используются и более привычны. Большинство из них включает в себя воткнуть 6-дюймовый тампон глубоко в нос, чтобы собрать образцы вируса для тестирования.

Однако некоторые недавно одобренные тесты RT-PCR стремятся избежать дискомфорта, связанного с тестами мазка из носоглотки, позволяя собирать образцы с помощью неглубокого мазка из носа или путем тестирования слюны на наличие вируса.

При правильном выполнении тесты мазков RT-PCR «будут довольно близки к 100-процентной точности», — сказал Волк Healthline.

«Мы должны диагностировать людей с помощью тестов ПЦР, потому что они наиболее точны», — добавила доктор Кристина Воевода, патолог из Университета Вермонта и заместитель председателя комитета микробиологии CAP.

Для получения наиболее точных результатов тесты ОТ-ПЦР следует проводить через 8 дней после подозрения на контакт или инфекцию, чтобы убедиться, что присутствует достаточно вирусного материала для обнаружения.

«Некоторые клиницисты знают это, но люди, которые берут мазки, могут не передавать эту информацию», — сказала Вожева Healthline.

По словам доктора Уильяма Шаффнера, профессора медицины отделения инфекционных заболеваний Медицинской школы Университета Вандербильта в Теннесси и медицинского директора доктора Уильяма Шаффнера, также возможно провести тест слишком поздно, после того, как организм успешно поборол болезнь. Национального фонда инфекционных болезней.

Тест также должен быть проведен должным образом, что означает введение тампона на 3 дюйма или около того, чтобы добраться до полости, где носовые ходы встречаются с глоткой.

«Если вы прошли этот тест, и он не был неудобным, значит, он был проведен неправильно», — сказал Шаффнер Healthline.

Ложноположительные результаты, хотя и редко, могут быть получены с помощью ПЦР-тестов, сказал Wojewoda, потому что генетический материал коронавируса может оставаться в организме еще долго после выздоровления от инфекции.

«Вы не можете сказать, был ли человек [заразился] 3 дня назад или 5 месяцев назад», — сказала она.

Тампоны также используются для сбора образцов для тестирования антигенов. Преимущество этих тестов в том, что они дают более быстрые результаты (часы, а не несколько дней).

Они также менее точны, чем тесты RT-PRC, в основном потому, что для получения положительного результата требуются тестовые образцы, содержащие большое количество вирусных белков.

Ложноотрицательные результаты тестов на антигены могут достигать 20–30 процентов.

«Если тест на антиген положительный, вы можете в это поверить», — сказал Воевода. «Если результат отрицательный, вы должны усомниться в этом».

Как следует из названия, эти тесты ищут антитела, вырабатываемые вашей иммунной системой в ответ на заражение новым коронавирусом.

Тесты на антитела не являются диагностическими тестами.

«Антитела могут развиться через несколько дней или недель после заражения и могут оставаться в вашей крови в течение нескольких недель после выздоровления», согласно данным Управления по контролю за продуктами и лекарствами (FDA). «Из-за этого тесты на антитела не должны использоваться для диагностики активной коронавирусной инфекции».

Тесты на антитела тоже не очень полезны.

В идеале положительный тест на антитела должен сказать вам, что вы излечились от COVID-19 или коронавирусной инфекции и имеете иммунитет от будущих инфекций, что позволит вам вернуться к работе, путешествию и социализации без риска передачи инфекции или снова заболел сам.

Однако исследователи еще не знают, означает ли наличие антител, что у вас есть иммунитет, можете ли вы все еще заболеть другим штаммом вируса или как долго сохраняется иммунитет.

«Тесты на антитела проблематичны, потому что ими можно легко злоупотребить», — сказал Волк. «Вы можете подумать, что если у вас положительный тест на антитела, вам не нужно носить маску или соблюдать социальное дистанцирование, но антитела не говорят нам, что у вас есть иммунологическая броня против будущих инфекций.

Тесты на антитела также могут давать ложноположительные результаты.

«Задача антител — прилипать к вещам, чтобы они могли дать положительный результат теста, если они будут реагировать на другой тип коронавируса», — сказал Воевода.

«Тесты на антитела показывают наибольшие надежды, если человеческий организм контролирует коронавирус с помощью антител», — добавил Воевода. «Если нет, это не имеет значения».

Например, она сказала, что именно Т-клетки, а не антитела, помогают организму бороться с ВИЧ-инфекцией.

«Это еще один фрагмент данных, который необходимо вычислить, прежде чем можно будет вычислить результаты тестирования», — сказал Войвода.

Каждый тест на COVID-19, доступный в настоящее время (и законно) в США, был одобрен FDA в соответствии с протоколом разрешения на использование в чрезвычайных ситуациях (EUA).

EUA разрешает FDA «разрешать использование неутвержденных медицинских продуктов или несанкционированного использования одобренных медицинских продуктов в чрезвычайных ситуациях для диагностики, лечения или предотвращения серьезных или опасных для жизни заболеваний или состояний, вызванных химической, биологической, радиологической или ядерной угрозой. агентов, когда нет адекватных, одобренных и доступных альтернатив.

Это позволило новым тестам на коронавирус быстро выйти на рынок без исследований и тестов, которые обычно требуются для утверждения FDA.

На сегодняшний день FDA одобрило 130 различных тестов ОТ-ПЦР, антигенов и антител для нового коронавируса.

«Проведение полного клинического испытания занимает много времени, но тесты нужны нам сейчас», — сказала Шерри Данбар, доктор философии, старший директор по глобальным научным вопросам компании Luminex Corporation, которая производит пару тестов PRC и подала заявку в FDA для экстренного одобрения нового теста на антиген.

Эксперты в целом согласны с тем, что тесты RT-PCR более точны и полезны, чем тесты на антиген и антитела, которые лучше использовать в качестве подтверждающих инструментов.

Данбар сообщил Healthline, что некоторые испытательные лаборатории используют несколько тестов, чтобы предвидеть нехватку тестируемых продуктов. Они также используют более быстрые тесты, когда спрос высок, и более медленные, но более точные тесты по выходным или в более медленное время.

Wojewoda сообщила, что, хотя некоторые тесты обещают более быстрые результаты, чем другие, самым большим ограничивающим фактором для улучшения результатов является нехватка реагентов — химикатов, используемых для проведения тестирования.

«Я не ищу новый тест», — сказала она. «Те, что представлены на рынке, настолько точны и быстры, насколько это необходимо. У нас есть инструменты, которые нужно протестировать. Нам просто нужно больше вещей, чтобы сделать это ».

Как и в случае с большинством других вещей, касающихся нового коронавируса, патологи и испытательные лаборатории узнают о COVID-19 на лету, сказал Данбар.

«Никогда в своей карьере я не видела ничего подобного, чтобы публика обсуждала и анализировала данные одновременно с исследователями», — сказала она.«Мы основываем свой ответ на прошлых знаниях о других вирусах, но, как мы любим говорить, ошибки не читают книгу. То, что произошло в прошлом, может помочь нам подготовиться, но все будет развиваться ».

Границы | Морфология здоровых сосудов легких, полученная с помощью компьютерной томографии грудной клетки

Введение

Морфометрическая информация о сосудистой сети легких у здоровых субъектов необходима для улучшения нашего понимания сложной и взаимосвязанной функциональной сети легких и для распознавания патологических отклонений, выходящих за рамки нормальных вариаций, ожидаемых между субъектами (Weibel, 2009, 2017).Установленные нормальные значения количества и размера легочных сосудов были получены на основе слепков сосудов из материала вскрытия (Singhal et al., 1973; Horsfield, 1978; Horsfield and Gordon, 1981; Huang et al., 1996). Эти исследования детально оценивали сосуды легких, но были основаны на очень небольшом количестве субъектов, а артерии и вены анализировались у разных субъектов. Более того, для изготовления слепков сосудов требовалось более высокое давление наполнения по сравнению с физиологическим давлением человека (Kovacs et al., 2009).Эти ограничения лежат в основе необходимости in vivo анализа морфологии сосудов легких, где в большой когорте здоровых субъектов можно определить диапазон нормальных значений, а морфологию артериальных и венозных сосудов можно напрямую сравнить у одного и того же субъекта.

Радиологическая оценка сосудистой сети легких на изображениях грудной компьютерной томографии (КТ) позволяет описать расширение, извилистость и сужение легочных сосудов до диаметра около 1 мм (Resten et al., 2005; Марано и др., 2015). Большое количество сосудов, рассредоточенных по всему легкому, и длительное время, необходимое для их ручной маркировки, исключают ручное количественное определение всех артерий и вен человеческим читателем. Вычислительные алгоритмы могут идентифицировать сосуды легких по КТ-изображениям грудной клетки независимо от наблюдателя и предоставлять морфометрические показания сосудов легких (van Rikxoort и van Ginneken, 2013). Информация о морфологии сосудов легких у большой группы здоровых субъектов может предоставить важную информацию о возрастных и гендерных структурных изменениях сосудистой сети (Lopes et al., 2012; Новелла и др., 2012). Кроме того, было показано, что количественные измерения морфологии легочных сосудов имеют диагностическую и / или прогностическую ценность при таких заболеваниях, как легочная гипертензия (Matsuoka et al., 2010b; Helmberger et al., 2014; Rahaghi et al., 2016a), хронической обструктивной болезни легких. заболевание (ХОБЛ) (Matsuoka et al., 2010a; Estépar et al., 2013; Rahaghi et al., 2016b) или идиопатический фиброз легких (IPF) (Jacob et al., 2016, 2017). Для этих приложений важно знать нормальные диапазоны морфологических показателей (Li et al., 2003, 2012; Ханселл, 2010; Hoffman et al., 2014).

Воздействие ионизирующего излучения не может быть оправдано у значительного числа здоровых добровольцев из разных полов и возрастных групп. Поэтому мы использовали КТ-исследования, которые были выполнены при подозрении на острую тромбоэмболию легочной артерии, но дали отрицательный результат (Meinel et al., 2013). Поскольку у этих пациентов могут быть другие патологии, они были обследованы на предмет аномалий и патологий легких, сердца или скелета, которые были получены с помощью компьютерной томографии грудной клетки или диагнозов из истории болезни пациента.Пациенты с какой-либо выявленной патологией были исключены из исследования.

Недавно мы представили разработанный нами полностью автоматический алгоритм разделения артерии / вены на КТ-изображениях грудной клетки (Payer et al., 2016). Этот алгоритм идентифицирует легочные артерии и вены с высокой точностью и определяет морфологические характеристики отдельных сегментов сосудов. Взаимодействие с пользователем ограничивается визуальным осмотром, чтобы убедиться в достаточном качестве окончательной сегментации. Таким образом, высокоточная маркировка артерий / вен может быть достигнута с небольшими ручными усилиями, и анализ большого количества субъектов становится легко управляемым.Использование алгоритма также позволяет оценить распределение морфологических показателей в пределах объекта.

Целью настоящего исследования было количественное определение морфологии легочной артерии и вен у большой когорты пациентов без явных грудных аномалий. Мы применили алгоритм автоматического разделения артерии / вены и предоставили эталонные значения морфологии сосудов легких вместе с их нормальным диапазоном в физиологических условиях в зависимости от возраста, пола и объема легких.

Объекты и методы

Это исследование было проведено в соответствии с рекомендациями Руководства по диагностике и лечению острой тромбоэмболии легочной артерии Целевой группы по диагностике и лечению острой легочной эмболии Европейского общества кардиологов (Torbicki et al., 2008) . Все субъекты предоставили письменное информированное согласие на компьютерную томографическую ангиографию легких (КТПА) в соответствии с Хельсинкской декларацией. Комитет по этике Университета Людвига-Максимилиана, Мюнхен, Германия, отказался от этического одобрения и индивидуального информированного согласия на ретроспективный анализ данных.Наборы данных CTPA были получены в Университетской больнице Людвига-Максимилиана, Мюнхен, Германия, в период с мая 2009 г. по ноябрь 2011 г. Критерием включения была клинически показанная CTPA, отрицательная для тромбоэмболии легочной артерии. Критериями исключения были: (i) CTPA с серьезными артефактами, неадекватным сосудистым усилением или неполными наборами данных; (ii) Любая патология грудной клетки, обнаруженная с помощью двухэнергетической CTPA или известная из истории болезни соответствующего пациента. Всего было выполнено 1321 CTPA при подозрении на тромбоэмболию легочной артерии (PE).Из этих обследований 224 были положительными на острую ТЭЛА, а 841 показали патологии грудной клетки. Еще 114 обследований пришлось исключить из-за серьезных артефактов, неадекватного сосудистого улучшения или неполных наборов данных. Остальные 142 субъекта соответствовали всем критериям отбора. Четыре объекта были исключены на posteriori из-за артефактов движения, которые препятствовали автоматическому анализу изображения. Для 2 других субъектов на момент передачи данных не было доступных наборов данных КТ. Таким образом, в исследование было включено 136 человек.

Экзамены

Изображения CTPA были получены с помощью 128-срезового сканера CT с двумя источниками (Somatom Definition Flash, Siemens Healthineers, Форххайм, Германия). Подробное описание протокола визуализации представлено в Meinel et al. (2013). Вкратце, 85 мл контрастного вещества (Iopromide, Ultravist 370, Bayer Schering Pharma, Берлин, Германия) вводили через антекубитальную вену со скоростью 5 мл / с, а затем вводили 50 мл физиологического раствора с той же скоростью потока. Время сканирования определялось с использованием автоматического отслеживания болюса в truncus pulmonalis .Коллимацию устанавливали 32 × 0,6 мм с шагом 0,5. Изображения были реконструированы с толщиной среза 1,5 мм с шагом 1,0 мм с использованием ядра средней мягкости (D30f). Анонимные наборы данных были перенесены на независимую рабочую станцию. Изображения от обоих детекторов (140 и 100 кВп с оловянным фильтром) были одинаково смешаны и использовались для анализа. Помимо наборов данных КТ, по каждому предмету была доступна только информация о возрасте и поле.

Обработка и анализ данных

Автоматическая сегментация сосудов была выполнена с помощью программного обеспечения собственной разработки, как показано на Рисунке 1A.Подробное описание и валидация алгоритма автоматического извлечения сосудов представлены в Payer et al. (2016). Вкратце, входными данными для программного обеспечения являются изображения CTPA. После сегментации легких многомасштабный фильтр улучшения сосудов создает изображения с высоким откликом для трубчатых структур вместе с соответствующим радиусом и оценкой ориентации сосудов. На этих изображениях идентифицируются регулярно расположенные максимумы, которые соединяются оптимизированными путями, следующими по трубчатым структурам с субвоксельной точностью.По этим путям деревья сосудов реконструируются и впоследствии разделяются на развилках на отдельные сегменты сосудов. Включены только сегменты диаметром от 2 до 10 мм. Наконец, маркировка артерии / вены реализуется с использованием двух анатомических свойств, математически сформулированных как задача оптимизации. Во-первых, мы используем то обстоятельство, что артерии и вены примерно равномерно распределены в легких. Во-вторых, мы используем то, что бронхи проходят примерно параллельно и в непосредственной близости от артерий.Алгоритм приводит к правильно помеченным и морфологически охарактеризованным сегментам сосудов у большинства субъектов (Payer et al., 2016). Помимо маркировки артериальных / венозных сосудов, определяются диаметр, количество и извилистость отдельных сегментов сосудов, а также объем целых деревьев артериальных и венозных сосудов.

Рисунок 1 . Блок-схема полностью автоматического алгоритма разделения артерии / вены (A) . Типичные изображения компьютерной томографии легочной ангиографии в поперечной (B) и коронковой (C) плоскости мужчины-субъекта с автоматически помеченными артериями и венами.Репрезентативный 3D-рендеринг обнаруженных деревьев-судов от того же объекта (D) . Артерии окрашены в синий цвет; жилки окрашены в красный цвет.

Валидация алгоритма разделения артерии / вены

Подробная оценка алгоритма разделения артерии / вены показала, что у некоторых субъектов алгоритм может ошибочно назначать все артерии и вены в целых долях легкого (Payer et al., 2016). В то время как показания для всей сосудистой сети по-прежнему остаются верными, неправильная маркировка усредняет различия между артериями и венами.Поэтому все наборы данных были визуально проверены специалистом по обработке медицинских изображений (M.P.), чтобы определить субъектов, у которых маркировка артерии / вены была инвертирована в более крупных частях легких. Относительное количество судов с ошибочной маркировкой оценивалось в каждом наборе данных. Наборы данных с точностью разделения артерии / вены ниже произвольно установленного порога в 66,7% были исключены из дальнейшего анализа. Исправления автоматических назначений не производились. Проверка алгоритма разделения артерии / вены была выполнена радиологом (C.Б.) на случайно выбранных наборах данных. Все идентифицированные сосуды были вручную помечены как артерии, вены или неправильно идентифицированные структуры (например, стенки бронхов, утолщенные трещины или деревья сосудов, в которых сливались артерии и вены). Было рассчитано совпадение автоматической и ручной маркировки, которое использовалось в качестве показателя качества. Стандартное отклонение ослабления рентгеновских лучей в musculus erector spinae было определено для того, чтобы количественно оценить влияние качества изображения на показания. Аналогичным образом было измерено среднее затухание в основной легочной артерии, чтобы оценить влияние концентрации контрастного вещества в сосудистой сети легких на наши показания.

Расчет морфологических показателей

Все показания сообщаются для левого и правого легких вместе. Определялось количество сегментов сосудов в целом и для диапазонов диаметров 8–10, 6–8, 4–6 и 2–4 мм. Эти значения также были нормализованы к объему легких соответствующего субъекта путем расчета плотности сосудов, что позволило проводить сравнения между субъектами с разными размерами тела. Объем сегментации легких на изображениях CTPA использовался в качестве объема легких. Кроме того, кумулятивные объемы сегментированных артерий, вен и объединенных деревьев сосудов были нормализованы к объему легких субъекта, давая нормализованные объемы сосудов для артерий, вен и всех сосудов соответственно.Извилистость сегментов сосуда определялась с использованием метрики суммы углов (SOAM) и метрики расстояния (DM) (Bullitt et al., 2003). Для расчета SOAM, точки на расстоянии 1 мм друг от друга были идентифицированы вдоль оптимизированной траектории судна для каждого сегмента судна. Они использовались как начальная и конечная точки линейных участков. SOAM был рассчитан путем суммирования углов в радианах между соседними секциями сегмента судна и деления результата на длину сегмента судна (рисунок 1A и дополнительные материалы).DM рассчитывалась как отношение длины по центральной линии к расстоянию между начальной и конечной точкой сегмента сосуда. Он выражается в% удлинения по сравнению с прямым сегментом путем вычитания 1,0 из отношения и умножения его на 100%.

Статистический анализ

Статистический анализ выполнялся в SPSS (версия 24.0.0.0, IBM Corp. Chicago, IL, США) и GraphPad Prism (версия 5.04, GraphPad Software Inc., Ла-Хойя, Калифорния). Согласованность между визуальным осмотром и ручной маркировкой разделения артерии / вены анализировали с помощью анализа Бланда-Альтмана.Влияние пола, возраста, среднего ослабления рентгеновского излучения и типа сосуда (артерия / вена) на разделение артерии / вены было проанализировано с использованием общей линейной модели (GLM). Таким образом, в анализ были включены упомянутые переменные и взаимодействие «пол * возраст». Другие показания были проверены на нормальность с помощью омнибусного теста Д’Агостино и Пирсона. Различия между мужчинами и женщинами в этих показаниях оценивались с помощью теста U или t , если они не прошли или прошли тест на нормальность, соответственно.Аналогичным образом, данные представлены в виде медианы (межквартильный размах) или среднего ± стандартное отклонение, если они не прошли или прошли тест на нормальность, соответственно, если не указано иное. Значения P ( p ) <0,05 считались статистически значимыми.

Результаты

Сто тридцать шесть субъектов (мужчины / женщины = 64/72) были включены в это ретроспективное исследование. По каждому предмету была доступна информация о возрасте и поле. Обследования CTPA привели к получению среднего произведения дозы на длину 299 мГрсм (230–367 мГрсм), что соответствует средней эффективной дозе облучения 5.7 мЗв [4,4–7,0 мЗв; с использованием стандартного коэффициента преобразования для КТ грудной клетки 0,019 мЗв / мГрсм (Международная комиссия по радиологической защите, 2007; Christner et al., 2010)].

Радиологическая проверка алгоритма разделения артерии / вены

Алгоритм разделения артерии / вены применялся ко всем наборам данных. Визуальный осмотр всех наборов данных показал, что средний процент правильно помеченных сосудов составил 89% (диапазон: 32–100%). У 13 пациентов точность маркировки артерии / вены была ниже 66.7%, потому что в некоторых долях легких маркировка была перевернута. Эти субъекты были исключены из дальнейшего анализа. Из оставшихся 123 субъектов (мужчины / женщины = 55/68) наборы данных из 6 мужчин и 7 женщин были случайным образом выбраны в соответствии с гендерным распределением и использованы для ручной проверки алгоритма. Проверка была проведена торакальным радиологом (C.B.). Сравнение полностью автоматической сегментации и ручной маркировки у 13 случайно выбранных субъектов привело к среднему перекрытию 94.6% (диапазон: 69,2–99,9%). Анализ этих наборов данных Бландом-Альтманом показал, что нанесение этикеток вручную привело к увеличению перекрытия на 3,4% (95% доверительный интервал: от -5,5 до 12,3%) по сравнению с визуальным осмотром.

На рис. 2 показано распределение двух мер извилистости. Асимметрия значений извилистости для отдельных сегментов сосуда для DM была значительно выше, чем для SOAM [2,19 (1,90–2,65) против -0,04 (-0,11–0,03), соответственно; p <0,001]. Кроме того, распределение значений DM было очень близко к минимуму 0%, что затрудняет обнаружение изменений на этой стороне распределения.Поэтому в этом исследовании мы решили измерить извилистость с помощью SOAM. Для сравнения с другими исследованиями мы представляем результаты для DM в дополнительной таблице 1.

Рисунок 2 . Относительное распределение значений извилистости отдельных сегментов сосуда, измеренных с помощью метрики суммы углов (A) и метрики расстояния (B) для всех сосудов. Распределения представлены в виде диаграмм относительного количества сосудов в% от общего количества сосудов в обоих легких для соответствующих диапазонов извилистости.SOAM — извилистость сегментов судна, оцениваемая по метрике суммы углов; DM, извилистость оценивается по метрике расстояния.

Средний возраст испытуемых составил 59 ± 17 лет без существенной разницы между мужчинами и женщинами. Средний объем легких, определенный по изображениям CTPA, составлял 4,6 ± 1,3 л и был значительно больше у мужчин, чем у женщин (5,3 ± 1,3 л против 4,0 ± 0,9 л, соответственно; p <0,001). Стандартное отклонение ослабления рентгеновских лучей в musculus erector spinae составило 25 HU (19–32 HU) без существенной разницы между мужчинами и женщинами.Ослабление рентгеновского излучения в основной легочной артерии составляло 351 HU (300–444 HU). Ослабление у женщин было выше, чем у мужчин [359 HU (313–461 HU) против 336 HU (277–414 HU), соответственно; p = 0,04]. Алгоритм обнаружил 977 сегментов сосудов на одного пациента (768–1115 сегментов) в диапазоне диаметров 2–10 мм. Они были обозначены как 487 артериальных сегментов (390–587 сегментов) и 471 венозных сегментов (371–551 сегмент). Типичные изображения компьютерной томографии и трехмерное изображение помеченных сосудов представлены на рисунках 1B – D.

Результаты для количества сегментов сосуда, плотности сосуда, нормализованного объема сосуда и извилистости представлены в таблице 1. Анализ этих морфологических показаний был выполнен с помощью GLM с учетом параметров возраста, пола, типа сосуда и среднего рентгеновского снимка. затухание в truncus pulmonalis одновременно. Значения β для построения эталонных уравнений для отдельных показаний представлены в Таблице 2. Для ясности мы обсуждаем влияние отдельных параметров отдельно.

Таблица 1 . Количество всех сегментов сосудов, плотность сосудов, нормализованный объем сосудов и извилистость артерий, вен и всех сосудов по полу.

Таблица 2 . Зависимость числа сегментов сосудов, плотности сосудов, нормализованного объема сосудов и извилистости артерий, вен и всех сосудов от пола, возраста и ослабления рентгеновского излучения.

Морфологический анализ всех сосудов у мужчин и женщин

Количество сосудистых сегментов в диапазонах диаметров 8–10, 6–8, 4–6 и 2–4 мм составляло 9 (6–12), 34 (25–44), 134 (102–159), и 797 (623–905), соответственно (дополнительная таблица 2).У мужчин было значительно больше сегментов сосудов, чем у женщин, во всех диапазонах диаметров (Рисунок 3). Это отражается в значительном значении β _Gender , добавляющем 367 сегментов сосудов для мужчин. Плотность сосудов существенно не различалась между мужчинами и женщинами, за исключением мелких сосудов диаметром от 2 до 4 мм, где плотность сосудов у мужчин была ниже, чем у женщин [153 / л (125–181 / л) по сравнению с 176 / л (152–152–1). 209 / л) соответственно; p <0,001]. Значительного смещения, связанного с полом, для нормализованного объема сосуда не было.Извилистость всех сосудов составила 140,8 рад / м (137,6–144,5 рад / м) у мужчин и 142,7 рад / м (138,8–144,8 рад / м) у женщин и не показала значительного смещения.

Рисунок 3 . Количество сегментов сосуда (A) и плотность сосуда (B) по диаметру и полу. N — сумма сегментов артериальных и венозных сосудов обоих легких; V _легкое , объем легких определен по КТ-изображению; *, ** и ***: значимые различия между мужчинами и женщинами p <0.05, p <0,01 и p <0,001; нс, не имеет значения.

Различия между артериями и венами

В диапазоне диаметров от 2 до 10 мм обнаружено 487 артерий (390–587 артерий) и 471 вена (371–551 вена). Плотность сосудов была чуть выше 100 / л для обоих типов сосудов (Таблица 1). Общий нормализованный объем сосудов был примерно одинаково разделен на артериальный и венозный. Артерии были немного, но не значительно, более извилистыми, чем вены [142.9 рад / м (139,7–146,0 рад / м) против 140,6 рад / м (137,6–144,1 рад / м), соответственно]. Артерии имели значительно меньше сегментов сосудов и меньшую плотность сосудов, чем вены ( p = 0,011 и p = 0,027, соответственно; Таблица 2). Пересечение нормализованного объема сосуда показало тенденцию к снижению в артериях, чем в венах ( p = 0,052). Несмотря на эти различия, сильное влияние возраста и ослабления рентгеновских лучей в truncus pulmonalis на соответствующие значения для артерий привело к практически полному перекрытию артерий и вен (дополнительный рисунок 1).

Зависимость морфологии сосудов легких от возраста

У женщин количество всех сегментов сосудов увеличивалось с возрастом на 2,4 сосуда в год, плотность сосудов на 0,49 / л / год и нормализованный объем сосудов на 0,004% / год (Рисунок 4). Напротив, у мужчин эти показания уменьшились на 1,4 судна / год, 0,52 / л / год и 0,008% / год, соответственно. Хотя гендерно-независимые изменения с возрастом не были значительными, наблюдалась значительная взаимосвязь между полом и возрастом в отношении плотности сосудов ( p = 0.03) и тенденцию относительно нормализованного объема сосуда ( p = 0,050; Таблица 2). Извилистость не зависела от возраста ни у мужчин, ни у женщин. Единственная значительная разница в зависимости от возраста между артериями и венами была для нормализованного объема сосудов ( p = 0,001). В этом показании артерии, но не вены, показали небольшое увеличение с возрастом, хотя это увеличение само по себе не было значительным. Увеличение извилистости артерий и вен с возрастом было незначительным.

Рисунок 4 .Возрастное соотношение количества сегментов сосуда (A) , плотности сосуда (B) , нормализованного объема сосуда (C) и извилистости (D) для всех сосудов у мужчин и женщин. Пунктирные линии представляют собой полосы, содержащие 95% субъектов, при условии, что среднее ослабление рентгеновских лучей в truncus pulmonalis составляет 370 HU. N — сумма сегментов артериальных и венозных сосудов обоих легких; V _легкое , объем легких определен по КТ-изображению; V — объем сегментов сосудов диаметром от 2 до 10 мм в обоих легких; SOAM, извилистость сегментов сосуда, оцененная по метрике суммы углов.

Влияние концентрации контрастного вещества в основной легочной артерии

Увеличение ослабления рентгеновских лучей в truncus pulmonalis привело к увеличению количества обнаруженных сегментов сосудов и, следовательно, к увеличению плотности сосудов (Таблица 2). Однако только последнее было достоверно коррелировано с ослаблением (β _{Att, mPA} = 0,1445 / л / HU, p = 0,002). В обоих измерениях артерии показали значительно более сильное увеличение с ослаблением по сравнению с венами ( p = 0.005 для количества сегментов судна; p = 0,017 для плотности сосуда). В нормализованном объеме сосуда мы наблюдали слабое, незначительное уменьшение с более высоким затуханием. С увеличением затухания были обнаружены сосуды несколько более извилистой формы ( p = 0,001).

Обсуждение

Морфометрическая информация о структурах легких у здоровых субъектов необходима для улучшения нашего понимания сложной и взаимосвязанной функциональной сети легких (Weibel, 2009, 2017).Типичными методами получения этой информации были анализ слепков дыхательных путей и сосудов (Singhal et al., 1973; Horsfield, 1978; Horsfield and Gordon, 1981; Huang et al., 1996), а также исследование слайдов тканей с использованием стереология (Hsia et al., 2010). С помощью этих методов можно анализировать легочные сосуды диаметром до 10–20 мкм. Однако они требуют трудоемких процедур подготовки и отнимают много времени, что ограничивает возможное количество образцов. Например, анализ слепков легочных сосудов проводился всего лишь на 12 легких 7 человек (Singhal et al., 1973; Хорсфилд, 1978; Хорсфилд и Гордон, 1981; Хуанг и др., 1996). Это демонстрирует потребность в методах, способных анализировать большие когорты с разумными усилиями. Полностью автоматический алгоритм позволил охарактеризовать артерии и вены диаметром от 2 до 10 мм у 123 человек. Кроме того, алгоритм позволял проводить прямое сравнение артерий и вен одного и того же пациента. Это было невозможно в предыдущих исследованиях цилиндров сосудов, так как были проанализированы деревья артериальных и венозных сосудов, полученные от разных субъектов (Singhal et al., 1973; Хорсфилд, 1978; Хорсфилд и Гордон, 1981; Хуанг и др., 1996). Использование компьютерной томографии также позволяет определить физиологические условия. Для сравнения, давление наполнения цилиндров сосудов составляло 25 мм рт. Ст. (Huang et al., 1996) и 26 мм рт. Ст. (Horsfield, 1978; Horsfield and Gordon, 1981), что является условиями, представляющими легкую легочную гипертензию как для артериальных, так и для венозных цилиндров ( Kovacs et al., 2009; Hoeper et al., 2013). Ожидается, что это давление расширит все сосуды в слепках, особенно более крупные.

Мы обнаружили, что количество обнаруженных сосудов сильно зависит от объема легких. Нормализованное количество сосудов диаметром более 2 мм составляло около 200 на литр объема легких. Число составляло около 100 артерий / л и 100 вен / л. Эти числа не зависели от возраста; однако у женщин они были примерно на 15% выше, чем у мужчин. Частично это могло быть результатом более высокого ослабления легочной артерии у женщин, наблюдаемого в проанализированных наборах данных. Несмотря на более высокую плотность сосудов у женщин, большие объемы легких у мужчин приводили к большему количеству сегментов сосудов во всех диапазонах диаметров.Поскольку анатомия долевых и сегментарных сосудов легких одинакова для мужчин и женщин, более мелкие сосуды у женщин впоследствии считаются в меньших диапазонах диаметров, чем анатомически сопоставимые сосуды у мужчин. Этот сдвиг может объяснить меньшее количество сегментов сосудов у женщин.

Прямое сравнение с предыдущими исследованиями отливок сосудов возможно только для исследования, проведенного Хуангом и др., В котором также представлена ​​матрица связей, преобразующая заказы Стрелера в сегменты сосудов (Хуанг и др., 1996). Они обнаружили большее количество сегментов сосудов в диапазонах большего диаметра, чем это исследование, но результаты все еще находятся в пределах 95% доверительного интервала. Таким образом, разница может быть результатом индивидуальной изменчивости двух обследуемых субъектов, повышенного давления наполнения, используемого для слепков, или, возможно, из-за более высокого удельного веса гипса по сравнению с кровью, вызывающего более сильные гравитационные эффекты.

Общий объем обнаруженных сосудов составляет около 3% от объема легких.Это не зависело от возраста и пола. Артерии и вены составляли около 50% каждая. Примечательно, что наблюдалась тенденция к возрастному уменьшению венозного объема у мужчин, что могло быть связано с возрастной эмфиземой. К сожалению, у нас не было данных о функции легких, чтобы подтвердить это предположение.

Насколько нам известно, наше исследование является первым, которое позволяет количественно оценить извилистость артерий и вен по возрасту и полу. Мы использовали метрику расстояния и SOAM для изучения извилистости сосудов.Хотя DM использовался более широко, мы нашли SOAM более адекватным в качестве меры, потому что его распределение сравнивается с распределением по Гауссу, тогда как DM очень сильно искажено. SOAM составлял около 142 рад / м, независимо от возраста и пола как в артериях, так и в венах. Это соответствует углу приблизительно 9 ° между последовательными участками длиной 1 мм вдоль пути сегментов сосуда. Следует отметить, что SOAM зависит от длины отдельных используемых разделов. Во-первых, более длинные участки будут усреднять небольшие изгибы и повороты на пути судна, что приведет к меньшим значениям для метрики.А во-вторых, от длины участков зависит сама мера. Следовательно, при сравнении с другими наборами данных следует учитывать длину раздела, используемого в анализе.

Перед включением в это исследование все сканированные изображения CTPA были исследованы на предмет артефактов или неадекватного сосудистого улучшения. Поэтому можно предположить, что подавляющее большинство сосудов изображено правильно. Тем не менее, шум изображения может быть источником ошибок при сегментации. С увеличением шума мера, идентифицирующая трубчатые структуры на изображениях CTPA, становится слабее, и алгоритм может пропустить небольшие сосуды.Мы использовали стандартное отклонение ослабления рентгеновских лучей musculus erector spinae в качестве меры для оценки влияния качества изображения на результаты. И количество сегментов сосудов, и плотность сосудов увеличивались с увеличением шума, которым управляло небольшое количество субъектов (см. Дополнительный рисунок 2). Если бы шум был значимым фактором, мы ожидали бы обратной зависимости. Из этого мы делаем вывод, что шум изображения не повлиял на работу алгоритма по обнаружению сосудов вплоть до нашего предела обнаружения диаметром 2 мм.

Все показания показали большие различия между отдельными субъектами независимо от возраста, пола, типа сосудов и ослабления рентгеновских лучей в truncus pulmonalis . Большой разброс оставался даже тогда, когда для корректировки этих факторов использовалась смешанная модель (дополнительный рисунок 3). Таким образом, мы предполагаем, что представленные результаты полезны в качестве эталонных значений для морфометрических анализов. Хотя сосуды, демонстрирующие наиболее заметные изменения при заболеваниях легких, слишком малы для того, чтобы их можно было обнаружить с помощью КТ, несколько исследований показали, что морфометрические показания сосудистой сети легких, видимые на изображениях КТ, меняются при заболеваниях сосудов легких (Matsuoka et al., 2010а, б; Estépar et al., 2013; Helmberger et al., 2014; Jacob et al., 2016, 2017; Rahaghi et al., 2016a, b). Эти показания аналогичны тем, которые обсуждались в этом исследовании. Поэтому мы ожидаем, что результаты этого исследования будут значительно отличаться от представленных эталонных значений при патологических состояниях. Возможным применением может быть повышение чувствительности и специфичности алгоритмов компьютерной диагностики (CAD) для идентификации пациентов с хроническими заболеваниями легких.Кроме того, эталонные значения можно использовать для уточнения вычислительных моделей малого круга кровообращения (Burrowes et al., 2005; Clark et al., 2011; Tawhai et al., 2011; Huang et al., 2012).

Ограничения

Мы воспользовались преимуществами серии компьютерных томографов, выполненных стандартным образом в крупномасштабном диагностическом центре. У всех пациентов не было острой или хронической тромбоэмболии легочной артерии или других аномалий сердца или легких, которые можно было обнаружить с помощью КТ. К сожалению, у нас не было информации о сопутствующих заболеваниях, таких как нарушения функции легких, артериальная гипертензия, диабет, неторакальный рак и т. Д.Таким образом, мы не можем исключить, что такие возрастные факторы могли повлиять на наши морфометрические результаты. Однако такая группа пациентов может лучше представлять субъектов, которым проводится КТ грудной клетки, чем тщательно отобранная популяция абсолютно здоровых субъектов. Таким образом, это исследование обеспечивает нормальные диапазоны морфологических показателей, применимых для идентификации пациентов с помощью алгоритмов ИБС. Еще одним ограничением этого исследования является ограниченное количество сосудов, доступных для компьютерной томографии и, следовательно, алгоритма.Типичное легкое человека включает сотни миллионов сосудов. Например, Хуанг и др. обнаружили в общей сложности 15 поколений сосудов между главной легочной артерией и капиллярами с диаметром от 15 до 0,02 мм (Huang et al., 1996). На наших изображениях CTPA мы обнаруживаем сосуды диаметром до 2 мм. Сосуды меньшего размера не могли быть надежно обнаружены из-за эффекта частичного объема. Поскольку легочные сосудистые заболевания наиболее заметно поражают мелкие артериолы и венулы с диаметром от 0.05 и 1,0 мм, это ограничение может снизить диагностическую и / или прогностическую ценность морфологических данных, полученных из изображений КТ. Несмотря на этот факт, вышеупомянутые исследования все же продемонстрировали значительные различия в морфологии сосудов между пациентами и контрольной группой, использующими более крупные сосуды, доступные для КТ, с такими же ограничениями диаметров сосудов, как и в настоящем исследовании. Кроме того, мы выбрали верхний предел для обнаружения сосудов 10 мм, потому что в прикорневой области артерии и вены проходят очень близко друг к другу, и полностью автоматический алгоритм не может разделить их достаточно надежно.Уточнение алгоритма для включения truncus pulmonalis и вен, идущих в левое предсердие, подлежит дальнейшей разработке. Хотя алгоритм работает полностью автоматически, неадекватная маркировка артерий / вен примерно у 10% пациентов требует критической проверки результатов. Что касается современного состояния дел, мы считаем это необходимым для любого алгоритма. У нас была только информация о возрасте и поле, поэтому мы не можем исключить влияние других параметров на наши морфологические показания.Это включает в себя степень вдоха, которая влияет на объем легких и, следовательно, на плотность сосудов, относительный объем сосудов и, вероятно, также на извилистость сосудов. Однако, предполагая, что эта вариация обычно распределяется в нашей большой выборке, мы можем ожидать, что она не влияет на наши результаты, а скорее отражает вариацию, ожидаемую в клинической практике. Наконец, из-за радиационного воздействия невозможно повторно сканировать пациентов. Это необходимо для определения воспроизводимости результатов для одного и того же объекта.

Заключение

Мы сообщаем о количественных показаниях морфологии сосудов легких у большой группы субъектов без явных грудных аномалий, исследованных с помощью компьютерной томографии грудной клетки и проанализированных с помощью полностью автоматического алгоритма разделения артерии / вены. Мы получили нормальные значения морфологии сосудов легких и предоставили информацию об их изменении в зависимости от возраста и пола. Эти данные могут служить эталонными значениями для морфометрического анализа и могут быть полезны для идентификации патологических изменений при хронических заболеваниях легких.

Авторские взносы

MP: задумал исследование, собрал данные, разработал и провел эксперименты, проанализировал и интерпретировал данные, написал и отредактировал рукопись; CB, CP и AA: проводили эксперименты, анализировали и интерпретировали данные, читали и редактировали рукопись; MU, RS и AO: руководили экспериментальным планом, читали и редактировали рукопись; ГО: руководил планом эксперимента, анализировал и интерпретировал данные, читал и редактировал рукопись; TJ: задумал исследование, собрал данные, прочитал и отредактировал рукопись; FM: задумал исследование, получил данные, руководил планом эксперимента, прочитал и отредактировал рукопись; З.Б .: задумал исследование, руководил планом эксперимента, проанализировал и интерпретировал данные, написал и отредактировал рукопись.Все авторы дали окончательное согласие на публикацию рукописи.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось в отсутствие каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Авторы благодарят Иоганна Вагнера и Даниэля Сабича за отличную техническую помощь, доктора Габора Ковача и доктора Василе Фориса за их ценный вклад в интерпретацию данных, а также рецензентов за прекрасные комментарии и замечания.

Дополнительные материалы

Дополнительные материалы к этой статье можно найти в Интернете по адресу: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fphys.2018.00346/full#supplementary-material

Список литературы

Буллит, Э., Гериг, Г., Пайзер, С. М., Лин, В. Л., и Эйлуорд, С. Р. (2003). Измерение извилистости внутримозговых сосудов по изображениям МРА. IEEE Trans. Med. Imaging 22, 1163–1171. DOI: 10.1109 / TMI.2003.816964

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Берроуз, К.С., Хантер П. Дж. И Таухай М. Х. (2005). Анатомически обоснованные модели конечных элементов легочной артерии и венозных деревьев человека, включая дополнительные сосуды. J. Appl. Physiol. 99, 731–738. DOI: 10.1152 / japplphysiol.01033.2004

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кристнер, Дж. А., Кофлер, Дж. М., и МакКоллоу, К. Х. (2010). Оценка эффективной дозы для компьютерной томографии с использованием произведения длины дозы по сравнению с использованием дозы органа: последствия принятия публикации 103 Международной комиссии по радиологической защите или двухэнергетического сканирования. Am. J. Roentgenol. 194, 881–889. DOI: 10.2214 / AJR.09.3462

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кларк А. Р., Таухай М. Х., Хоффман Э. А. и Берроуз К. С. (2011). Взаимозависимые вклады гравитационных и структурных особенностей в распределение перфузии в многомасштабной модели легочного кровообращения. J. Appl. Physiol. 110, 943–955. DOI: 10.1152 / japplphysiol.00775.2010

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Estépar, R.С. Дж., Кинни, Г. Л., Блэк-Шинн, Дж. Л., Боулер, Р. П., Киндлманн, Г. Л., Росс, Дж. С. и др. (2013). Компьютерные томографические измерения морфологии легочных сосудов у курильщиков и их клиническое значение. Am. J. Respir. Крит. Care Med. 188, 231–239. DOI: 10.1164 / rccm.201301-0162OC

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Helmberger, M., Pienn, M., Urschler, M., Kullnig, P., Stollberger, R., Kovacs, G., et al. (2014). Количественная оценка извилистости и фрактальной размерности сосудов легких у пациентов с легочной гипертензией. PLoS ONE 9: e87515. DOI: 10.1371 / journal.pone.0087515

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хопер, М. М., Богард, Х. Дж., Кондлифф, Р., Франц, Р., Ханна, Д., Куржина, М., и др. (2013). Определения и диагностика легочной гипертензии. J. Am. Coll. Кардиол. 62, D42 – D50. DOI: 10.1016 / j.jacc.2013.10.032

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хоффман, Э.А., Ахмед, Ф.С., Баумхауэр, Х., Budoff, M., Carr, J.J., Kronmal, R., et al. (2014). Вариация процента эмфиземоподобных легких в выборке здоровых некурящих мультиэтнических групп. Исследование легких MESA. Ann. Am. Грудной. Soc. 11, 898–907. DOI: 10.1513 / AnnalsATS.201310-364OC

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Hsia, C. C., Hyde, D. M., Ochs, M., Weibel, E. R., Albertine, K.H., Burri, P.H., et al. (2010). Официальное заявление о политике исследования Американского торакального общества / Европейского респираторного общества: стандарты количественной оценки структуры легких. Am. J. Respir. Крит. Care Med. 181, 394–418. DOI: 10.1164 / rccm.200809-1522ST

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хуанг В., Ши Дж. И Йен Р. Т. (2012). Стохастическое моделирование легочного кровотока человека и распределения частот времени прохождения на основе анатомических данных и данных эластичности. Mol. Cell. Биомех. 9, 269–283. DOI: 10.3970 / mcb.2012.009.269

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Международная комиссия по радиологической защите.(2007). Рекомендации Международной комиссии по радиологической защите 2007 г. . Оксфорд: МКРЗ.

PubMed Аннотация

Джейкоб, Дж., Бартолмай, Б. Дж., Раджагопалан, С., Кокози, М., Наир, А., Карвоски, Р. и др. (2016). Автоматическая количественная компьютерная томография в сравнении с оценкой результатов визуальной компьютерной томографии при идиопатическом фиброзе легких: проверка в отношении легочной функции. J. Thorac. Imaging 31, 304–311. DOI: 10.1097 / RTI.0000000000000220

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Джейкоб, Дж., Bartholmai, B.J., Rajagopalan, S., Kokosi, M., Nair, A., Karwoski, R., et al. (2017). Прогнозирование смертности при идиопатическом фиброзе легких: оценка компьютерной компьютерной томографии с обычными критериями тяжести. Eur. Респир. J. 49: 1601011. DOI: 10.1183 / 13993003.01011-2016

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ковач Г., Бергхольд А., Шейдл С. и Ольшевски Х. (2009). Легочное артериальное давление во время отдыха и упражнений у здоровых субъектов: систематический обзор. Eur. Респир. J. 34, 888–894. DOI: 10.1183 / 036.00145608

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ли Б., Кристенсен Г. Э., Хоффман Э. А., МакЛеннан Г. и Рейнхардт Дж. М. (2003). Создание нормативного атласа легкого человека: межпредметное искривление и регистрация объемных компьютерных томографов. Acad. Радиол. 10, 255–265. DOI: 10.1016 / S1076-6332 (03) 80099-5

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ли, Б., Кристенсен, Г. Э., Хоффман, Э. А., МакЛеннан, Г., и Рейнхард, Дж. М. (2012). Создание нормативного атласа легких человека: вычисление среднего преобразования и построение атласа. Acad. Радиол. 19, 1368–1381. DOI: 10.1016 / j.acra.2012.04.025

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Марано, Р., Пирро, Ф., Сильвестри, В., Мерлино, Б., Савино, Г., Рутильяно, К. и др. (2015). Комплексная КТ-кардиоторакальная визуализация: новая проблема для визуализации грудной клетки. Сундук 147, 538–551. DOI: 10.1378 / Chess.14-1403

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Мацуока С., Вашко Г. Р., Дрансфилд М. Т., Ямаширо Т., Эстепар Р. С., Диаз А. и др. (2010a). Количественное КТ-измерение площади поперечного сечения малого легочного сосуда при ХОБЛ: корреляция с эмфиземой и ограничением воздушного потока. Acad. Радиол. 17, 93–99. DOI: 10.1016 / j.acra.2009.07.022

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Мацуока, С., Вашко, Г. Р., Ямаширо, Т., Сан-Хосе, Эстепар, Р., Диас, А., Сильверман, Э. К. и др. (2010b). Легочная гипертензия и компьютерная томография малых легочных сосудов при тяжелой эмфиземе. Am. J. Respir. Крит. Care Med. 181, 218–225. DOI: 10.1164 / rccm.200908-1189OC

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Майнель, Ф. Г., Граф, А., Соммер, В. Х., Тирфельдер, К. М., Райзер, М. Ф., и Джонсон, Т. Р. (2013). Влияние сосудистого расширения, возраста и пола на объем легочной перфузируемой крови количественно оценивается с помощью двойной энергии-CTPA. Eur. J. Radiol. 82, 1565–1570. DOI: 10.1016 / j.ejrad.2013.04.019

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Новелла, С., Дантас, А. П., Сегарра, Г., Медина, П., и Эрменегильдо, К. (2012). Сосудистое старение у женщин: эстроген — источник молодости? Фронт. Physiol. 3: 165. DOI: 10.3389 / fphys.2012.00165

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Плательщик К., Пиенн М., Балинт З., Шеховцов А., Talakic, E., Nagy, E., et al. (2016). Автоматизированное целочисленное программирование отделения артерий и вен от изображений компьютерной томографии грудной клетки. Med. Изображение Анал. 34, 109–122. DOI: 10.1016 / j.media.2016.05.002

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Рахаги, Ф. Н., Росс, Дж. К., Агарвал, М., Гонсалес, Г., Коме, К. Э., Диас, А. А. и др. (2016a). Морфология легочных сосудов как визуализирующий биомаркер хронической тромбоэмболической легочной гипертензии. Pulm.Circ. 6, 70–81. DOI: 10.1086 / 685081

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Rahaghi, F. N., Wells, J. M., Come, C. E., De La Bruere, I. A., Bhatt, S. P., Ross, J. C., et al. (2016b). Морфология артериальных и венозных легочных сосудов и их связь с результатами магнитно-резонансной томографии сердца у курильщиков. J. Comput. Ассистент. Томогр. 40, 948–952. DOI: 10.1097 / RCT.0000000000000465

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сингхал, С., Хендерсон, Р., Хорсфилд, К., Хардинг, К., и Камминг, Г. (1973). Морфометрия легочного артериального дерева человека. Circ. Res. 33, 190–197. DOI: 10.1161 / 01.RES.33.2.190

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Таухай, М. Х., Кларк, А. Р., Берроуз, К. С. (2011). Вычислительные модели малого круга кровообращения: выводы и переход к клинически направленным исследованиям. Pulm. Circ. 1, 224–238. DOI: 10.4103 / 2045-8932.83452

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Торбицки, А., Perrier, A., Konstantinides, S., Agnelli, G., Galiè, N., Pruszczyk, P., et al. (2008). Руководство по диагностике и лечению острой тромбоэмболии легочной артерии рабочая группа Европейского общества кардиологов (ESC) по диагностике и лечению острой тромбоэмболии легочной артерии. Eur. Heart J. 29, 2276–2315. DOI: 10.1093 / eurheartj / ehn310

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст

ван Рикксоорт, Э. М., и ван Гиннекен, Б. (2013). Автоматическая сегментация легочных структур при компьютерной томографии грудной клетки: обзор. Phys. Med. Биол. 58, R187 – R220. DOI: 10.1088 / 0031-9155 / 58/17 / R187

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Вейбель, Э. Р. (2009). Что делает легкое хорошим? Морфометрические основы функции легких. Swiss Med. Wkly. 139, 375–386. DOI: 10.4414 / smw.2009.12270

CrossRef Полный текст | Google Scholar

вопросов о повышении точности тестирования COVID-19 во всем спектре тестирования

Для Сары Боуэн все началось с боли в горле . По ее словам, это была не та жгучая боль, которую она чувствовала бы при стрептококке, а раздражение в горле, которое казалось неправильным.

«К концу дня стало немного хуже, и я почувствовал себя неважно. Я чувствовал, что могу что-то упасть. А на следующий день все стало еще хуже, — сказал 31-летний Боуэн из Портленда, штат Орегон.

Полный охват вспышки коронавируса

Боуэн работает в кабинете врача, где 8 мая сразу же смогла пройти тестирование на COVID-19.Результат оказался отрицательным, и ее врач сказал, что симптомы, скорее всего, были аллергией или другим вирусом.

Но дальше дела пошли как снежный ком. У Боуэна появились головные боли, заложенный нос, симптомы приливов и постоянные головные боли. К шестому дню она почувствовала себя так, словно ее сбил грузовик. У нее была сильная усталость и ощущение жжения в груди.

«У меня начиналась одышка, когда я поднимался наверх за водой или чем-то еще», — сказал Боуэн. «Стало хуже, когда я переезжал».

Связанные

Два дня спустя она сдала еще один тест на COVID.Опять же, результат оказался отрицательным.

Но, несмотря на симптомы, ее врач не поверил, что у нее есть вирус, потому что в пригороде Портленда, где она живет, случаев не так много. Разочарованный, Боуэн продолжал изолироваться в одиночестве на первом этаже своего дома. Она не хотела рисковать.

«Одно дело — заболеть и знать, что это простуда или грипп. Но заболеть во время пандемии и быть уволенным — это сводит с ума », — сказала она.

Диагноз Боуэн остается неясным, но ее опыт вызывает вопросы о точности диагностических тестов для этого заболевания.Действительно, поскольку все больше и больше людей получают доступ к тестированию, новые данные показывают, что ложноотрицательные результаты тестов COVID-19 могут быть более распространенными, чем предполагалось ранее.

И поскольку США начинают вновь открываться, точное тестирование является одним из самых важных инструментов в арсеналах штатов для отслеживания — и остановки — распространения коронавируса.

Проблемы с точностью

С тех пор, как пандемия начала распространяться по США в марте, почти 70 тестов получили разрешение на экстренное использование от Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов.Многие из этих тестов были разработаны с головокружительной быстротой, чтобы предоставить тесты американскому народу.

Но хотя ни один тест не является идеальным, эксперты сообщили NBC News, что в этих конкретных тестах, используемых для диагностики COVID-19, может отсутствовать до 20 процентов положительных случаев.

Одной из основных причин этих так называемых ложноотрицательных результатов может быть способ сбора тестовых образцов.

«Ложноотрицательные результаты в основном связаны с получением образцов, а не с тестированием как таковым», — сказал д-р.Алан Уэллс, медицинский директор клинических лабораторий Медицинского центра Университета Питтсбурга и профессор патологии Университета Питтсбурга.

В большинстве тестов используется метод, называемый полимеразной цепной реакцией или ПЦР. Он обнаруживает генетический материал коронавируса, который присутствует, когда вирус активен. Клиницисты обычно собирают образец для анализа из задней стенки горла человека, где предположительно находится вирус, с помощью длинного носоглоточного мазка.

Загрузите приложение NBC News для полного освещения вспышки коронавируса

Но ученые говорят, что метод сбора данных созрел для ошибки.

«Вы делаете выборку вслепую. Вы надеетесь, что попали в нужное место. Затем, по мере прогрессирования болезни, вирус может мигрировать в ваши легкие », — сказал Уэллс, добавив, что, попав в легкие, мазок из носоглотки может не заразить вирус, если он уже откашлялся из горла.

«Вы должны быть в нужном месте в нужное время», — сказал он.

Другой тип диагностического теста полностью исключает неудобный мазок и вместо него использует слюну, собранную в пробирке.Как только образец поступает в лабораторию, он тестируется таким же способом с помощью ПЦР.

Но Уэллс сказал, что эти тесты могут быть еще хуже.

«Причиной взятия мазков из глотки является то, что вирус преимущественно заражает и размножается, начиная с внутренней части носа, а не спереди», где он может вступать в контакт со слюной, — сказал он, добавив, что анализы слюны могут закончиться. до 50 процентов бессимптомных положительных случаев.

Что еще более усложняет, исследование, проведенное 13 мая в Annals of Internal Medicine, проведенное исследователями из школы общественного здравоохранения Блумберга Джонса Хопкинса в Балтиморе, показало, что время тестирования также важно для получения точного результата.

Ведущий автор исследования доктор Лорен Куцирка, медицинский ординатор Johns Hopkins Medicine, сказала, что слишком раннее тестирование после контакта с вирусом существенно повышает риск ложноотрицательного результата.

«Если у вас есть кто-то, кто подвергся воздействию, и у него начали развиваться симптомы, вероятно, имеет смысл подождать несколько дней перед тестированием», — сказал Куцирка NBC News.

Ее исследование показало, что через три дня после появления симптомов тест, скорее всего, действителен.

Но помимо вопросов о том, как и когда собираются тестовые образцы, возникают вопросы о качестве самих диагностических тестов.

Самая большая проблема в том, что вы создаете ложное чувство безопасности.

Другими словами, даже если образцы будут собраны идеально в идеальное время, тесты могут дать неверные результаты. Комментарий, опубликованный в апреле в Mayo Clinic Proceedings, подверг критике использование ПЦР-тестов, заявив, что даже если тесты точны на 90 процентов, это все равно оставляет значительное количество ложных результатов.

Соавтор статьи, доктор Прия Сампаткумар, специалист по инфекционным заболеваниям из клиники Мэйо, в своем заявлении привела Калифорнию в качестве примера: если бы все население в 40 миллионов человек было протестировано, было бы 2 миллиона ложноотрицательных результатов. .Даже если бы был протестирован только 1 процент населения, было бы 20 000 ложноотрицательных результатов.

«Самая большая проблема в том, что вы создаете ложное чувство безопасности», — сказал Уэллс.

Не только проблемы с ПЦР

Другой тип диагностического теста COVID-19, популярный тест ID NOW от Abbott Labs, также подвергся критике в последние недели после того, как FDA выпустило предупреждение о том, что это не всегда быть точным.

Тест, в котором используется метод, отличный от ПЦР, называемый изотермической амплификацией нуклеиновых кислот, может дать результаты за 5–13 минут.Его используют врачи по всей стране, а Белый дом рекламирует его как средство проверки президента Дональда Трампа и других сотрудников.

Одно небольшое исследование, проведенное NYU Langone Health, показало, что этот тест дал ложноотрицательные результаты почти для 50 процентов определенных образцов, которые были признаны положительными в ходе другого теста. Исследование еще не прошло рецензирование.

Связанные

В ответ на это Abbott на прошлой неделе опубликовала промежуточные данные по нескольким собственным исследованиям, обнаружив, что точность была значительно лучше, в некоторых случаях почти 100%, особенно когда проводилось у пациентов, которые были протестированы на раннем этапе после появления у них симптомов.

Но отдельные сообщения также выявили проблемы с точностью, в результате чего некоторые из крупнейших медицинских центров страны прекратили или даже никогда не начали его использовать.

NBC News поговорила с 10 медицинскими центрами и больницами по всей стране; семеро заявили, что не использовали тест Эбботта.

Все семь упомянутых проблем с точностью, в том числе больничная система Мемориала Джексона в Майами, в заявлении которой говорится, что они «выявили некоторые проблемы с точностью, чего следовало ожидать, когда медицинская наука настолько нова и так быстро развивается. этот вирус.Лучше всего для Джексона подходил переход на другие испытательные платформы, которые отличаются высоким уровнем точности и быстрым временем обработки результатов ».

Представитель Медицинского центра Университета Вандербильта сообщил NBC News, что «ни один пациент в Медицинском центре Университета Вандербильта не был протестирован с помощью экспресс-теста Abbott ID NOW. Здесь были опасения по поводу чувствительности этого теста ».

Некоторые больницы, продолжающие использовать тест Abbott, например больницы Sutter Health Hospitals в Калифорнии, заявили, что они часто подтверждают любые отрицательные результаты с помощью другого теста ПЦР, если есть клиническое подозрение на COVID-19.

Эбботт сообщил NBC News, что на сегодняшний день компания поставила более 2 миллионов тестов во все 50 штатов.

«Наши клиенты говорят нам, что они видят положительные результаты тестирования ID NOW на уровне или выше показателей заражения в местном сообществе, что означает, что ID NOW обнаруживает вирус на том же уровне, что и лабораторное тестирование», — говорится в заявлении. частично. «Если бы существовала какая-то системная проблема с ID NOW, дающая ложноотрицательные результаты, то этого не было бы».

В поисках науки

Более серьезной проблемой может быть то, что производители тестов просто не догнали науку.Проблемы с точностью возникают не только у тестов на COVID-19. На самом деле диагностические тесты для всех видов распространенных болезней даже близко не идеальны.

Возьмите, например, экспресс-тест на фарингит. Согласно Кокрановскому обзору, эти тесты имеют чувствительность всего 86 процентов. Центры по контролю и профилактике заболеваний говорят, что быстрые тесты на грипп еще хуже, с чувствительностью от 50 до 70 процентов.